Научная тема: «Механизмы плейотропного действия гена small bristles (Dm nxf1) Drosophila melanogaster, принадлежащего эволюционно консервативному семейству nxf (nuclear export factor)»
Специальность: 03.02.07, 03.03.04
Год: 2010
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:

Жизненно важный эволюционно консервативный ген small bristles (sbr) D.melanogaster, относящийся к семейству генов nxf (Nuclear eXport Factor), отвечает не только за транспорт большинства типов мРНК из ядра в цитоплазму, но и вовлечен в регуляцию расхождения хромосом в клеточных делениях. Продукт гена sbr (Dm nxf1) участвует в формировании аппарата деления клетки, влияя на поведение хромосом в мейозе и эмбриональных митозах. Полученные нами результаты позволяют отнести sbr к уже известным генам, выполняющим в клетке двойственную функцию: не только ядерно-цитоплазматический транспорт мРНК, но и транспорт хромосом к полюсам деления клетки. Появление в эволюции транспортных систем, выполняющих такую двойственную функцию, связано с возникновением ядерной оболочки и обособлением ядра в виде самостоятельного клеточного компартмента. Названные транспортные системы в процессе функционирования в клеточном цикле сменяют друг друга, используя общие структурно-функциональные модули.

Полиморфизм транскриптов и белковых продуктов, описанный для гена Dm nxf1, отражает характер эволюционной дивергенции и специализации транспортных рецепторов, принадлежащих семейству NXF и обеспечивающих перемещение в клетке различных мРНК.

На основе полученных данных сформулирована гипотеза о том, что продукты гена Dm nxf1 кроме универсальной функции обеспечение ядерно-цитоплазматического транспорта большинства мРНК из ядра в цитоплазму выполняет и специализированные цитоплазматические функции, по-видимому, связанные с транспортом, сохранением в нетранслируемом состоянии особых мРНК или их деградацией. Присутствие подобных мРНК, относящихся к классу долгоживущих или локализованных, является характерной особенностью половых, эмбриональных нервных и стволовых клеток, а также необходимо при формировании аппарата деления клетки.

Данное предположение основывается на плейотропных эффектах мутантых аллелей гена Dm nxf1, таких как повышенная частота анеуплоидных потомков, аномалии веретена первого деления мейоза у самок, нарушение эмбриональных митозов, женская и мужская стерильность, нарушение памяти, временная атаксия.

Выполняя специализированные функции, фактор Dm NXF1 может входить в состав или участвовать в формировании макромолекулярных комплексов РНП, представляющих собой эволюционно древний способ хранения, передачи и реализации наследственной информации, не утративший своего значения в стволовых, нервных, генеративных и эмбриональных клетках.

Список опубликованных работ
1. Мамон Л.А., Мазур Е.Л., Чуркина И.В., Барабанова Л.В. Влияние

высокой температуры на частоту нерасхождения и потерь половых хромосом у

самок Drosophila melanogaster линии l(1)ts403 с дефектом в системе белков

теплового шока // Генетика.-1990.-Т.26. № 3.-С.554-556.

2. Мамон Л.А., Барабанова Л.В. Неслучайное распределение спонтанных и

индуцированных высокой температурой рецессивных летальных мутаций в X-

хромосоме дрозофилы // Генетика. -1991.-Т.27.-№ 9.-С.1541-1546.

3. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Динамика индукции и регрессии пуфов 87А,

87С и 93D в политенных хромосомах дрозофилы Drosophila melanogaster при

действии аноксии и высокой температуры//Цитология.-1991.-Т.33.-№12.-С.99-105.

4. Мамон Л.А., Барабанова Л.В., Костромина Н.Н. Частота нерасхождения

и потерь половых хромосом в оогенезе у мутанта l(1)ts403 D. melanogaster с

дефектом в системе белков теплового шока при действии аноксии и высокой

температуры // Генетика.- 1992.- Т.28.- №4.- С.64-71.

5. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Роль белков теплового шока в

восстановлении индуцированных высокой температурой повреждений

митотических хромосом у D. melanogaster//Генетика.-1993.-Т.29.- №4.- С.606-612.

6. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Роль белков теплового шока в

восстановлении клеточной пролиферации после воздействия высокой

температурой на личинок D. melanogaster // Генетика.-1993.-Т.29.-№5.- С.791-798.

7. Тихомирова М.М., Мазур Е.Л., Барабанова Л.В., Мамон Л.А.

Температурная модификация мутационного процесса и белки теплового шока //

Генетика. -1993.-Т.29.-№ 2.-С.280-287.

8. Тихомирова М.М., Ватти К.В., Мамон Л.А., Барабанова Л.В., Куцкова

Ю.А. Механизмы, обеспечивающие устойчивость генетического материала

клетки к стрессовым воздействиям // Генетика.- 1994.- Т.30.- № 8.- С.1097-1104.

9. Куцкова Ю.А., Мамон Л.А. Время регрессии пуффов теплового шока в

политенных хромосомах дрозофилы Drosophila melanogaster как критерий оценки

эффекта различных стрессовых воздействий // Цитология.-1995.-Т.37.- № 1/2.-

С.166-174.

10. Куцкова Ю.А., Мамон Л.А. Последствия экстремальных воздействий на

соматические клетки Drosophila melanogaster в условиях нарушенного синтеза

белков теплового шока // Генетика.- 1996.- Т.32.-№ 10.-С.1406-1416 .

11. Мамон Л.А., Комарова А.В., Бондаренко Л.В., Барабанова Л.В.,

Тихомирова М.М. Формирование термотолерантности у линии Drosophila

melanogaster l(1)ts403 с нарушенным синтезом белков теплового шока. //

Генетика.-1998.-Т.34.-№ 7.-С.920-928.

12. Мамон Л.А., Никитина Е.А., Пугачева О.М., Голубкова Е.В. Влияние

материнского и отцовского организмов на определяемую мутацией l(1)ts403

теплочувствительность ранних эмбрионов Drosophila melanogaster.// Генетика.-

1999.- Т.35.- № 8.- С.1078-1085 .

13. Мамон Л.А., Бондаренко Л.В., Третьякова И.В., Комарова А.В.,

Никитина Е.А., Пугачева О.М., Голубкова Е.В. Последствия клеточного стресса при нарушенном синтезе белков теплового шока у дрозофилы // Вестн. С-

Петербург. ун-та.- 1999.- Сер.3.- Вып .4 -(№ 24).- С.100-114.

14. Третьякова И.В., Лёзин Г.Т., Маркова Е.Г., Евгеньев М.Б., Мамон Л.А.

Продукт гена sbr у Drosophila melanogaster и его ортологи у дрожжей и человека.

// Генетика.- 2001. - Т.37.- № 6.- С. 725-736.

15. Никитина Е.А., Комарова А.В., Голубкова Е.В., Третьякова И.В.,

Мамон Л.А. Полудоминантное влияние мутации l(1)ts403 (sbr10) на

нерасхождение половых хромосом в мейозе у самок Drosophila melanogaster при

тепловом воздействии // Генетика.- 2003.-Т.39.- № 3.- C.341-348.

16. Пугачёва О.М., Мамон Л.А. Генетический контроль развития

мальпигиевых сосудов у Drosophila melanogaster // Онтогенез.-2003.- Т.34.- № 5.-

С.325-342.

17. Голубкова Е.В., Пугачева О.М., Демина Е.П., Шершабова А.Н.,

Мусорина А.С., Мамон Л.А. Стерилизующий эффект мутантного аллеля sbr10

(l(1)ts403) в компаунде с нулевым аллелем у самок Drosophila melanogaster //

Генетика.- 2004. -Т.40.- № 4.- С.469-477.

18. Мамон Л.А. Взаимоотношения между ядерно-цитоплазматическим

транспортом и расхождением хромосом. //Цитология.-2005.-Т.47.-№ 3.-С.263-276.

19. Пугачева О.М., Мамон Л.А. Генетическая природа аномалий

личиночного развития в потомстве самок l(1)ts403 (sbr10) у Drosophila

melanogaster // Цитология.- 2005.- Т.47.- № 7. -С. 623-636.

20. Golubkova E.V., Nokkala S., Mamon L.A. The nuclear export factor gene

small bristles is involved in the control of early embryonic mitoses in Drosophila

melanogaster. //Drosophila Inform. Serv.- 2006.- V.89.- P.31-39.

21. Кьергаард А.В., Мамон Л.А. Действие гипертермии на мейоциты

самцов Drosophila melanogaster индуцирует появление потомков с нарушением

набора не только отцовских, но и материнских половых хромосом // Генетика.-

2007.- Т.43. -С.1379-1387.

22. Мамон Л.А.. Центросома как «мозг» животной клетки // Цитология. -

2008.- Т.50.- № 1.- С.5-17.

23. Golubkova E.V., Markova E.G., Markov A.V., Avanesyan E.O., Nokkala S.,

Mamon L.A. Dm nxf1/sbr gene affects the formation of meiotic spindle in female

Drosophila melanogaster // Chromosome Research.- 2009. -V.17.- P.833-845.

24. Иванкова Н.А., Третьякова И.В., Лезин Г.Т., Аванесян Э.О., Евгеньев

М.Б., Мамон Л.А. Универсальный и специфичные транскрипты эволюционно

консервативного гена Dm nxf1 (sbr – small bristles) у Drosophila melanogaster //

Вестн. С.-Петерб. ун-та. - 2009. - Сер. 3.- Вып. 4.- С. 14-27.

25. Ivankova N., Tretyakova I., Lyozin G., Avanesyan E., Zolotukhin A.,

Zatsepina O.G., Evgen’ev M.B., Mamon L.A. Alternative transcripts expressed by

small bristles, the Drosophila melanogaster nxf1 gene // Gene.-2010.- V.458.-P.11-19.