|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Эволюционная изменчивость мицелиального аскомицета Podospora anserina (Rabenh.) Niessl в контролируемых лабораторных условияхНИР
-
- Руководитель НИР: Кудрявцева О.А.
- Участники НИР: Базыкин Г.А., Буданова Е.В., Вахрушева О.А., Мажейка И.С., Сафина К.Р.
- Подразделение: Кафедра микологии и альгологии
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 31 декабря 2017 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-04-01845 А
- Номер ЦИТИС: 116012250012
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физико-химические основы биологии и биотехнологии
- ПН России: Науки о жизни
- Критическая технология России: Геномные, протеомные и постгеномные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.15.29 Молекулярная эволюция
- 34.19.21 Особенности поведения клеток в культуре
-
Ключевые слова:
podospora anserina, эволюционная геномика, эволюционная модель, колонизация природного субстрата, биоинформатика, ультраструктурные изменения
podospora anserina, natural substrate colonization, bioinformatics, evolutionary genomics, ultrastructural changes, evolutionary model -
Описание:
Цель настоящего исследования – изучение некоторых аспектов необратимой изменчивости аскомицетного гриба Podospora anserina (Rabenh.) Niessl, которая имеет место при долгосрочном непрерывном поддержании роста мицелия на жидкой питательной среде в неизменных лабораторных условиях. Выбранный нами объект является перспективной моделью для долгосрочных эволюционных экспериментов («лабораторной эволюции»), которые все еще немногочисленны, но, без всякого сомнения, крайне важны для развития эволюционно й биологии как направления фундаментальной науки. В литературных источниках отсутствуют сведения о выполнении подобных опытов на мицелиальных грибах в качестве объекта изучения. К настоящему моменту 8 независимых линий P. anserina продолжают свой непрерывный рост в экспериментальных условиях уже 3,5 года за счет серийных пассажей в жидкой среде, а высеваемые на агаризованную среду изоляты демонстрируют набор признаков, резко отличающий их от исходных штаммов; причем некоторые из этих признаков передаются половому потомству от скрещивания с дикими штаммами. Анализ нового состояния экспериментальных линий P. anserina по сравнению с исходными дикими вариантами будет идти по трем методологическим направлениям. В результате выполнения проекта будут накоплены данные, характеризующие выбранный объект на трех уровнях организации живого – геномном, ультраструктурном и эколого-физиологическом. Будет проведен поиск мутаций, получены электронно-микроскопические фотографии ультратонких срезов мицелия, выяснена возможность видоизмененных изолятов возвращаться к исходному дикому состоянию путем колонизации навоза травоядных животных – природного субстрата P. anserina. Это впервые позволит сравнить скорости генетических, морфологических и функциональных преобразований у одного и того же организма в ходе единого эволюционного эксперимента.
- Добавил в систему: Кудрявцева Ольга Александровна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Анализ изменчивости P. anserina (Rabenh.) на ранних этапах эволюционного эксперимента |
| Результаты этапа: Получены новые данные в рамках многолетнего эволюционного эксперимента, проводимого на копротрофном сордариевом грибе Podospora anserina (Rabenh.) Niessl в качестве модельного объекта. Цель настоящего исследования – изучение необратимой изменчивости P. anserina, которая имеет место при долгосрочном непрерывном поддержании роста мицелия на жидкой питательной среде в неизменных лабораторных условиях. Эксперимент был заложен в 2012 году на кафедре микологии и альгологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова и продолжается по сей день. В 2016 году методом полногеномного секвенирования «следующего поколения» (next-generation sequencing, NGS) были определены последовательности ДНК 3 из 8 независимых экспериментальных линий во второй временной точке (130-й пассаж от старта эксперимента), полученные данные были сопоставлены с данными по первой временной точке (64-й пассаж от старта эксперимента). Обнаружены de novo мутации в генах, значимых для жизнедеятельности данного гриба. Из 23 однонуклеотидных замен 18 попали в кодирующие области (из них 2 замены приводят к преждевременной остановке трансляции, 13 — к аминокислотной замене, 3 — не меняют аминокислоту), 5 не попали в проаннотированные белки. При этом все замены, попавшие в кодирующие области, относятся к белкам с полной аннотацией (с целиком определёнными экзонами). В интронах экспериментальных изолятов замен обнаружено не было. Проведенный функциональный анализ позволяет предполагать, что по крайней мере часть из закрепившихся мутаций носит адаптивный характер. Изучение ультраструктуры мицелия P. anserina, более 3-х лет непрерывно растущего в жидкой среде, также выявило признаки, характерные для клеток грибов, которые не испытывают на себе никакого стресса и таким образом полностью адаптированы к имеющимся условиям. Отчетливо прослеживается тенденция к самопоглощению значительных участков цитоплазмы за счет деятельности лизосомальной и/или вакуолярной системы клеток, чего никогда не наблюдали в клетках контрольных диких вариантов. Сформированный комплекс признаков не разрушается даже при длительном инкубировании экспериментальных изолятов на природном субстрате P. anserina – навозе травоядных животных. Получаемые нами морфофизиологические варианты P. anserina стабильны. За отчетный период было сделано более 60 единовременных пассажей экспериментальных линий P. anserina (таким образом, общее число пассажей от начала эксперимента достигло 285). Произведено 6 высевов изолятов на агаризованную среду, в результате чего коллекция образцов мицелия, видоизмененного в ходе продолжительного культивирования в погруженных условиях, была пополнена 48 образцами. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Анализ изменчивости P. anserina (Rabenh.) на поздних этапах эволюционного эксперимента |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".