Научный руководитель: к.б.н., н.с. Спангенберг В.Е. (лаборатория цитогенетики Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН)

Лосев_Вольхин_1 Лосев + Вольхин

Сателлитная ДНК – характерный компонент геномов всех эукариот. Современные методы секвенирования имеют ряд ограничений при сборке и анализе больших массивов тандемно расположенных повторяющихся элементов ДНК. Таким образом, важная информация о размере и структуре огромных массивов ДНК в составе хромосом остается неизученной у многих объектов.

Для исследования сателлитной ДНК обычно используют цитогенетические методы на препаратах митотических метафазных хромосом. Для более детального исследования применимы препараты распластанных хромосом на стадии профазы I мейоза, а точнее пахитенных бивалентов (синаптированных гомологичных хромосом). Линейные размеры хромосом в пахитене мейоза примерно в 10 раз больше чем в метафазе митоза. Такие препараты активно используются для изучения структуры отдельных хромосом с помощью оптической флуоресцентной микроскопии. Однако для изучения тонких деталей структуры хромосом исследователи вынуждены применять не световую, а электронную микроскопию. При этом часть методов иммуноокрашивания значительно усложняется.

Настоящая работа предлагает модификацию метода распластывания ядер на стадии профазы I мейоза для получения сверхраспластанных хромосом. То есть линейные размеры хромосом можно увеличить еще примерно в 10 раз. Таким образом, мы предлагаем исследование структуры хромосом и, в частности, сателлитной ДНК с помощью световой флуоресцентной микроскопии, с детализацией, ранее доступной только для метода электронной микроскопии.

Проведено сравнительное исследование воздействия различных гипотонических растворов при приготовлении препаратов распластанных ядер клеток, а также выбран оптимальный способ фиксации препаратов.

При помощи разработанного метода сверхраспластывания мейотических хромосом визуализирован СК-кариотип самца мыши Mus musculus Linnaeus, 1758. Представлены детальные изображения тотальных препаратов синаптонемных комплексов и отдельных хромосом. Проведено иммуноокрашивание белков репарации двунитевых разрывов ДНК на сверхраспластанных половых хромосомах. С помощью FISH исследовано взаиморасположение мажорного (Major) и минорного (Minor) сателлитов в прицентромерном гетерохроматине хромосом мыши.