Search academic texts

Registration Number

0823U101377, PhD dissertation

Title

5S ribosomal DNA and CO1-CO2 genes as molecular markers in the evaluation of insects genetic diversity

Author

Nadiya M. Roshka,

popup.head Roman A. Volkov
popup.opponent Sabina V. Chebotar
popup.opponent Yaroslav V. Pirko
popup.review Yuriy O. Tynkevych
popup.review Antonina Y. Shelyfist

Status

Доктор філософії, 091, Біологія та біохімія

Date

23-11-2023

Description

Дисертаційна робота присвячена аналізу молекулярної організації, еволюції та використання 5S рДНК та генів СО1-СО2 в якості маркерних ділянок в оцінці генетичного різноманіття представників різних груп комах (Insecta). У Вступі обґрунтовано вибір теми та її актуальність, зформулюванні мета та завдання дослідження, наведені дані про оприлюднення результатів у наукових працях та апробацію дисертації на наукових форумах. Охарактеризовані наукова новизна та практична цінність отриманих результатів. Завершується вступ інформацією про структуру та обсяг дисертації. Перший розділ являє собою стислий огляд літератури, у якій висвітлюються існуючі проблеми та невирішені питання в систематиці комах. Також, у розділі охарактеризовано широко розповсюджені маркерні послідовності, які застосовуються в сучасних молекулярно-генетичних дослідженнях для оцінки біорізноманіття (ДНК-баркодингу) не лише комах, а й загалом еукаріот. Одним із найінформативніших ДНК-маркерів для комах на сьогоднішній день вважаються поліморфні локуси мітохондріальної ДНК, однак використання лише ділянок мітогеному має свої певні обмеження та недоліки. Зважаючи на це крім послідовностей мтДНК необхідно залучати й маркерні гени ядерного геному, до яких належать гени рибосомних РНК, а саме 5S рДНК. Проте, для комах потенціал використання 5S рДНК в якості молекулярного маркеру все ще залишається недостатньо вивченим. З огляду на це, метою дисертаційного дослідження було проаналізувати мінливість мітохондріальних генів СО1-СО2 та ядерної 5S рДНК у різних групах комах та оцінити можливості використання цих ділянок геному в якості молекулярних маркерів для баркодингу та реконструкції філогенетичних відносин у досліджуваних таксонах. Для досягнення мети було поставлено наступні завдання: 1. Ампліфікувати, клонувати та сиквенувати послідовності генів СО1-СО2 та 5S рДНК представників різних таксономічних груп комах. 2. Проаналізувати банк нуклеотидних послідовностей (GenBank) на наявність просиквенованих ділянок СО1-СО2 та 5S рДНК досліджуваних та близькоспоріднених видів. 3. Дослідити молекулярну організацію обраних для аналізу ділянок геному та оцінити їх поліморфізм 4. За допомогою отриманих даних зробити висновок про можливість використання ділянок CO1-СО2 та 5S рДНК в оцінці генетичного різноманіття комах. Об’єкт дослідження – генетичний поліморфізм та еволюція геномів еукаріот. Предмет – 5S рибосомна ДНК та гени цитохром оксидази СО1 та СО2. Методи дослідження: у процесі підготовки дисертації було використано сучасні лабораторні методи дослідження, які згадані у другому розділі, зокрема: виділення геномної та плазмідної ДНК, квантифікація ДНК, полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), електрофоретичний аналіз, створення рекомбінантних конструктів та клонування фрагментів ДНК, сиквенування ДНК. Також були використані біоінформатичні методи: аналіз сиквенованих послідовностей ДНК, скринінг геномних баз даних, аналіз повногеномних архівів, вирівнювання послідовностей ДНК та побудова філогенетичних дендрограм. Наукову новизну дисертаційного дослідження на основі отриманих результатів (третій розділ) розкривають наступні положення: 1. Вперше клоновано та сиквеновано гени СО1-СО2 та повторювані ділянки 5S рДНК для різних підвидів медоносної бджоли Apis mellifera, метеликів-шкідників родини Drepanidae та плодових мушок родини Tephritidae. 2. Вперше описано хромосомну локалізацію кластерів 5S рДНК у медоносних бджіл, метеликів та плодових мушок, виявлено новий тип диспергованої організації 5S рДНК у геномах метеликів. 3. Детально описано та проаналізовано молекулярну організацію, поліморфізм та характер мінливості 5S рДНК у досліджуваних видів. 4. Встановлено суттєві відмінності в молекулярній організації та швидкості еволюції 5S рДНК у різних групах комах. 5. Проведено порівняльну оцінку можливостей застосування різних молекулярних маркерів, 5S рДНК та гени СО1-СО2 для баркодингу та реконструкції філогенезу комах. Дисертаційну роботу викладено на 158 сторінках машинописного тексту. Робота містить 11 таблиць, 26 рисунків та додаток. Бібліографічний список складається з 188 літературних джерел.