Некоторые ограничения использования гена cytb митохондриальной дНк как молекулярного маркера для филогенетических и популяционно- генетических исследований на примере рода Apodemus

Лапинский А.Г., Павленко М.В., Соловенчук Л.Л., Горбачев В.В.

В журнале Вавиловский журнал генетики и селекции

Год: 2015 Том: 19 Номер: 1 Страницы: 128-135

Интерпретация сигнала гена cytb мтДНК как молекулярного маркера в филогенетических и популяционно-генетических исследованиях может быть осложнена суммарным влиянием параллельных мутаций (энтропией нуклеотидных последовательностей), которые не позволяют в конечном итоге произвести дифференциацию эффектов гибридизации, естественного полиморфизма и артефактов, вносимых псевдогенами. Мы проанализировали возможные ограничения применения гена cytb мтДНК в качестве молекулярного маркера на примере некоторых представителей рода Apodemus, для чего были рассчитаны значения энтропии нуклеотидных последовательностей и выполнен поиск вероятных трактов генной конверсии для выборок разных видов из изолированного района Тибета, Кореи, юга Приморского края России и Западной Европы. Обнаружено значительное количество гаплотипов, содержащих мотивы, идентифицируемые как тракты генной конверсии. Выявлен высокий уровень изменчивости нуклеотидных последовательностей у видов с Тибетского нагорья, в наибольшей степени – у A. draco. Причинами этого явления могут быть влияние низкой эффективной численности на скорость накопления точечных мутаций, а также роль цитохрома b в процессах адаптации к неблагоприятным условиям среды. Рассмотрены эффекты гипервариабельности нуклеотидной последовательности гена cytb в некоторых выборках, ведущие к росту энтропии информационного сигнала этого молекулярного маркера, что может имитировать явления генной конверсии при сопоставлении с другими выборками представителей данного рода. Также приведены примеры вероятного присутствия в опубликованных нуклеотидных последовательностях продуктов секвенирования соответствующих псевдогенов. Высказано предположение, что стратегия использования гена cytb в популяционно- генетических и филогенетических исследованиях может различаться в зависимости от степени его вариабельности. Отмечена необходимость тщательного контроля за первичными данными на всех этапах работы с ними. Ключевые слова: Apodemus, мтДНК, cytb, генная конверсия, энтропия, псевдоген.

DOI 10.18699/VJ15.016

Полный текст