УДК: 575.113.1 DOI: 10.52178/00234885_2022_5_65
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМА ISSR И IRAP МАРКЕРОВ
С ОСОБЕННОСТЯМИ ГЕНОМНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ
НА ПРИМЕРЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
И ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ
Ассоциация полиморфизма ISSR и IRAP маркеров с особенностями геномной локализации
И.Г. Блохин1*, Т.Т. Глазко3, П.С. Анашкин2, В.И. Глазко3
‘Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева»
Россия, 127550, г.Москва,ул. Тимирязевская ул., 52,
*e-mail:
Московский финансово-промышленный университет «Синергия»
Россия, 105318, г. Москва,ул. Измайловский вал, д. 2
3 ФГБНУ «Научно - исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А.Афанасьева»
Россия, 140143, Московская обл., Раменский район, пос. Родники, ул. Трудовая, д. 6.
Одной из проблем использования ДНК-маркеров в популяционно-генетических исследованиях является необходимость подбирать наиболее полиморфные системы каждый раз для исследования новой группы организмов. Проведен сравнительный анализ полиморфизма спектров продуктов амплификации у различных таксонов, таких как домашняя собака Canis familiaris (п=53) и прыткая ящерица Lacerta agilis (п=55). В качестве праймеров для проведения полимеразной цепной реакции использовали микросателлиты ((ACC)6T, (TGC)6C, (GAG)6C) и длинные концевые повторы эндогенных ретровирусов (SIRE 1, Sabrina). Оценка ко-локализации праймеров вблизи нуклеотидных последовательностей, ассоциированных с повышенной изменчивостью, (транспозоны, G4-квадруплексы, микроРНК) проведена биоинформатическими методами в соответствующих референтных геномах. Наиболее высокой является частота встречаемости микросателлита (GAG)6C (у ящерицы - 37088, у собаки - 16204), наиболее низкими - частоты встречаемости участков гомологии к длинным концевым повторам двух ретровирусов - SIRE 1 (17 участков гомологии в геноме ящерицы, 6 - в геноме собаки) и Sabrina (21- у ящерицы, 5- у собаки). Наибольшее количество ампликонов у ящериц получено с использованием праймера Sabrina - 19, наименьшее - 8 с использованием праймера (TGC)6C. У собак наибольшее число ампликонов выявлено в спектрах праймера SIRE 1 (21), наименьшее - (TGC)6C (6). У прыткой ящерицы максимальное число G4-квадруплексов без перекрытий (17) обнаружено в участке ДНК, фланкированном микросателлитом (TGC)6C, с полиморфизмом 87,5%, больше всего G4-квадруплексов с перекрытиями (1756) обнаружено в участке ДНК, фланкированном праймером (GAG)6C, с наименьшим полиморфизмом (36,4%). В референтном геноме домашней собаки наибольшее количество квадруплексов обнаружено в участках спектра микросателлита (GAG)6C (13 с перекрытиями и 3789 - без перекрытий) с полиморфизмом 83%. Таким образом, имеется ассоциация между плотностью G4-квадруплексов и пониженным полиморфизмом ДНК-маркеров.
Ключевые слова: мобильные генетические элементы, микросателлиты, G4-квадруплексы, микроРНК, полиморфизм.
ISSR AND IRAP MARKER POLYMORPHISM ASSOCIATION TO ITS LOCALIZATION FEATURES IN REFERENCE GENOMES OF MAMMALS AND REPTILES
Association of ISSR and IRAP marker polymorphisms with genomic localization features
I.G. Blokhin1*, T.T. Glazko3, P.S. Apashkin2, V.I. Glazko3
‘Federal State Budgetary Establishment of Higher Education «Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev»
Russia, 127550,Moscow, Timiryazevskaya str, 52, *e-mail:
2Moscow Financial and Industrial University «Synergy»
Russia, 105318, Moscow, Izmailovsky Val str, 2 3Federal State Budget Scientific Institute «Scientific Research Institute ofFur-Bearing Animal Breeding and RabbitBreeding named after VA. Afanas’ev», Russia, 140143, Moscow region, Ramensky district, Rodniki village, Trudovaya str, 6
One of the problems of using DNA markers in population genetic studies is the need to select the most polymorphic systems each time a new group of organisms is studied. In this study, a comparative analysis of the polymorphism of amplification product spectra in different taxa, such as the domestic dog Canis familiaris (n=53) and the sand lizard Lacerta agilis (n=55) was performed. Microsatellites ((ACC)6T, (TGC)6C, (GAG)6C) and long terminal repeats of endogenous retroviruses (SIRE 1, Sabrina) were used as primers for polymerase chain reaction. Co-localization of primers near nucleotide sequences associated with increased variability (transposons, G4-quadruplexes, microRNAs) was assessed in the corresponding reference genomes using bioinformatic methods. The highest is the frequency of microsatellite (GAG)6C (37088 in lizard, 16204 in dog), the lowest is the frequency of homology sites to long terminal repeats of two retroviruses - SIRE 1 (17 homology sites in lizard genome, 6 - in dog genome) and Sabrina (21 in lizard, 5 in dog). The highest number of amplicons in lizards was obtained using the Sabrina primer (19); the lowest number was obtained using the (TGC)6C primer (8). In dogs, the highest number of amplicons was detected in the spectra of primer SIRE 1 (21); the lowest number was obtained using (TGC)6C (6). In the sand lizard, the maximum number of G4-quadruplexes without overlaps (17) was detected in the DNA flanked by the microsatellite (TGC)6C with a polymorphism of 87,5%; the largest number of G4-quadruplexes with overlaps (1756) was found in the DNA flanked by the primer (GAG)6C with the lowest polymorphism (36,4%). In the reference genome of the domestic dog, the highest number of quadruplexes was found in the microsatellite (GAG)6C spectrum sites (13 with overlaps and 3789 without overlaps) with a polymorphism of 83,0%. Thus, there is an association between the density of G4-quadruplexes and decreased polymorphism ofDNA markers.
Keywords: mobile genetic elements, microsatellites, G4 quadruplexes, microRNA, polymorphism.