КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-24-00538

НазваниеЗаполнение пробелов в расшифровке геномов птиц и рептилий: организация рибосомной ДНК

Руководитель Галкина Светлана Анатольевна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-205 - Клеточная биология, цитология, гистология

Ключевые слова рибосомная ДНК, межгенный спейсер IGS, 5S рРНК, молекулярная эволюция, птицы, рептилии, амплификация рДНК в оогенезе

Код ГРНТИ34.15.29

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
С совершенствованием методов секвенирования и биоинформатического анализа в расшифрованных геномах позвоночных все меньше остается «белых пятен». Остающиеся нерасшифрованными районы обладают сложной организацией (обогащенность ГЦ-парами, наличие повторов) и требуют отдельного целенаправленного изучения. До сих пор удивительно мало известно о молекулярной и функциональной организации таких последовательностей, как повторяющиеся кластеры генов, кодирующих рибосомные РНК (рРНК). Рибосомные гены представляют один из самых консервативных и важных элементов генома любого организма от прокариот до человека, играя ключевую роль в формировании ядрышек, динамике синтеза рибосом и опосредованно контролируя большинство жизненно важных процессов в клетках. Отдельные последовательности рибосомной ДНК (такие как ген 18S РНК) находят широкое применение как филогенетические маркеры при реконструкции эволюционной истории различных систематических групп животных. Наряду с хорошо изученными консервативными последовательностями рибосомных генов существуют высоковариабельные функционально значимые районы рДНК (внешние транскибируемые спейсеры и межгенные спейсеры, IGS), структура которых у представителей многих таксонов не известна. Так последовательность IGS, содержащая области инициации и терминации транскрипции и другие регуляторные элементы, остается практически не изученной у таких крупных таксонов как птицы и рептилии. Неразрешенной остается проблема баланса между 5S рРНК и 18S-5.8S-28S рРНК при формировании рибосом, поскольку принято считать, что кластеры гена 5S рРНК и генов 18S-5.8S-28S рРНК у животных локализованы в разных районах генома, представлены разным числом копий и, видимо, продуцируют разное число транскиптов. Решение этих вопросов актуально для понимания функционирования и принципов эволюции белоксинтезирующей системы эукариот. Проект направлен на решение проблем молекулярной организации, особенностей функционирования, а также эволюции рибосомной ДНК в геномах рептилий и птиц. Внутри единой эволюционной группы Sauropsida существуют два альтернативных механизма функционирования рибосомной ДНК в ходе оогенеза: инактивация ядрышкообразующего района (ЯОР) в ооцитах птиц и чешуйчатых рептилий vs амплификация ЯОР в ооцитах черепах и крокодилов. Научная новизна проекта определяется в первую очередь неожиданным обнаружением нами встройки гена 5S рРНК в последовательность межгенного спейсера IGS рибосомной ДНК у черепах. Проект предполагает выяснение функциональной и эволюционной значимости внедрения гена 5S рРНК в состав рибосомных повторов ЯОР и широту распространения этого явления у позвоночных. Будет изучена роль гена 5S рРНК в составе IGS рибосомных повторов в регуляции продукции рибосом множественными амплифицированными ядрышками при формировании зрелого ооцита. В рамках Проекта впервые будут выполнены расшифровка, описание и сравнительно-эволюционный анализ последовательностей межгенного спейсера рДНК у представителей эволюционно удаленных таксонов птиц и рептилий. Будут охарактеризованы потенциальные механизмы эволюции рибосомной ДНК в геномах позвоночных с амплификацией и без амплификации рДНК в оогенезе. В виду исключительной роли, которую играют рибосомные гены в реализации всех жизненно важных процессов в живой клетке, полученные данные могут существенно скорректировать понимание принципов организации, функционирования и эволюции рибосомной ДНК позвоночных.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---