Генетическое разнообразие и филогеография печеночных сосальщиков opisthorchis f elineus и clonorchis sinensis (trematoda, opisthorchiidae) на территории россии и стран восточной азии
Скачать 294.12 Kb.
|
| На правах рукописи БРУСЕНЦОВ ИЛЬЯ ИВАНОВИЧ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ФИЛОГЕОГРАФИЯ ПЕЧЕНОЧНЫХ СОСАЛЬЩИКОВ Opisthorchis felineus И Clonorchis sinensis (TREMATODA, OPISTHORCHIIDAE) НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ И СТРАН ВОСТОЧНОЙ АЗИИ 03.02.07 - генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск – 2013 Работа выполнена в лаборатории молекулярных механизмов патологических процессов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, г. Новосибирск, Россия. Научный руководитель: доктор биологических наук Мордвинов Вячеслав Алексеевич, Официальные оппоненты: Меркулова Татьяна Ивановна, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией регуляции экспрессии генов, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск Локтев Валерий Борисович, доктор биологических наук, профессор, заведующий отделом молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов, Федеральное государственное учреждение науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор", г. Кольцово. Ведущее учреждение: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Защита диссертации состоится «___» ________ 2013 года на утреннем заседании диссертационного совета Д 003.011.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук в ИЦиГ СО РАН в конференц-зале Института по адресу: 630090, г. Новосибирск, проспект акад. Лаврентьева 10. Тел: (383)3634906, факс: (383)3331278, e-mail: dissov@bionet.nsc.ru С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЦиГ СО РАН. Автореферат разослан «___» ________ 2013г. Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук Хлебодарова Т.М. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫПо разным данным род Opisthorchis (Blanchard, 1895) (Trematoda, Opisthorchiidae) включает от 20 до 50 видов, три из которых являются высоко патогенными для человека: Opisthorchis felineus (Rivolta, 1884), Clonorchis (synonym: Opisthorchis) sinensis (Cobbold, 1875) и O. viverrini (Poirier, 1886) (Скрябин, Петров, 1950; Филимонова, 2000). Несмотря на то, что C. sinensis принадлежит к роду Opisthorchis, в литературе применяется исторически сложившееся название Clonorchis sinensis и заболевание им вызываемое клонорхоз. Все представители рода являются эндопаразитами рыбоядных птиц или млекопитающих, вызывая хроническое заболевание описторхоз (Kaewkes [et al.], 1991; Беэр, 2005). Персистенция паразита в желчных протоках хозяина приводит к возникновению тяжелых осложнений: гнойно-воспалительных заболеваний гепатобилиарной системы, панкреатита и холангиокарциномы. На Евразийском континенте клонорхозом и описторхозом поражено более 80 млн. человек и около 600 млн. находятся в зоне риска (Keiser, Utzinger, 2005). На территории России распространены два вида описторха, ареалы которых не пересекаются: O. felineus (Европейская часть, Западная Сибирь) и C. sinensis (Дальневосточный регион). Основной ареал C. sinensis приходится на страны восточной Азии – Китай, Корею и Японию (Sripa 2007). O. felineus распространен на территории Обь-Иртышского, Волго-Камского бассейнов, а также бассейнов Днепра и Дона. Енисей является восточной границей его ареала (Беэр, 2005). За пределами России природные очаги O. felineus были выявлены в Белоруссии и Украине, в Северном Казахстане, Германии и Италии. Третий патогенный для человека вид, O. viverrini, обитает на территории стран Юго-Восточной Азии (Sripa 2007). В связи с усилением миграционных потоков людей, случаи заболевания описторхозом и клонорхозом в настоящее время выявляются далеко за пределами эндемичных для этих паразитозов районов. Высокая социальная значимость описторхидозов ставит перед исследователями ряд серьезных задач, связанных с идентификацией паразитов и диагностикой паразитозов, ими вызываемых, а также с систематикой, филогенией, популяционной структурой и эволюцией этих видов. Однако любые исследования в этой области осложняются особенностями биологии трематод (6 стадий развития, сопровождающиеся сменой 3х хозяев), малыми размерами, высоким морфологическим сходством представителей разных видов, высокой фенотипической пластичностью взрослых особей, зависящей от возраста паразита и вида окончательного хозяина (Nolan, Cribb, 2005; Филимонова, 2000). В связи с перечисленными проблемами, подходы к исследованию паразитов, основанные на методах работы с ДНК, становятся актуальными. Использование полиморфных локусов ДНК в качестве маркеров позволяет точно определить вид паразита как в медицинских, так и в экологических исследованиях, а также изучить популяционно-генетическую структуру паразитических видов и выявить факторы, влияющие на популяционную динамику. В решении последнего вопроса исключительно важную роль играет сравнительная филогеография близкородственных видов со сходной биологией, но обитающих на разной территории и в разных климатических условиях. Данный подход позволяет изучить основные исторические процессы, определившие современную популяционно-генетическую структуру вида, и вычленить ключевые факторы, оказывающие влияние на ее формирование. Целью данной работы является оценка генетического разнообразия и изучение филогеографии трематод Opisthorchis felineus и Clonorchis sinensis, а также разработка молекулярных методов идентификации этих видов печеночных сосальщиков. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
Научная новизна и практическая ценность работы. Были разработаны праймеры, универсальные для семейства Opisthorchiidae и для рода Opisthorchis, которые позволяют проводить генотипирование широкого спектра видов. Также впервые проведено масштабное популяционно-генетическое исследование видов O. felineus и C. sinensis. Полученные данные легли в основу серии сравнительных анализов, определивших степень родства между двумя паразитическими видами и между популяциями внутри отдельных видов. Показана низкая генетическая изменчивость O. felineus на обширной территории, предположительно определяемая особенностями эволюционной истории исследуемого вида. Впервые проведен анализ генетического разнообразия C. sinensis на большей части его ареала. На основе полученных данных проведена реконструкция демографической истории этого вида. В ходе данной работы также были разработаны методы идентификации и детекции эпидемиологически значимых печеночных сосальщиков семейства Opisthorchiidae. Методы основаны на ПЦР, являются высокоточными и пригодны как для мониторинга природных очагов паразитов, так и для диагностики описторхидозов у человека. При клинической апробации было показано, что в ряде случаев заболевание пациентов, диагностированное как описторхоз, вызвано микст-инвазией O. felineus и Metorchis bilis. Таким образом, работа имеет практическое значение для диагностики описторхидозов в ветеринарной и медицинской практике; разработанные подходы идентификации могут использоваться в экологических и санитарно-эпидемиологических исследованиях. Также полученные результаты играют важную роль в понимании популяционной динамики описторхов и факторов, ее определяющих. Положения, выносимые на защиту. 1. O. felineus и C. sinensis являются относительно молодыми видами, их расхождение от ближайшего общего предка произошло около 5-6 миллионов лет назад. 2. Вид O. felineus характеризуется низкими значениями генетического разнообразия и находится в фазе бурного экспансивного роста, начавшейся, вероятно, не ранее 20 тыс. лет тому назад. 3. У C. sinensis выявлено четыре генетически однородные группы, имеющие четкую географическую привязку и различную демографическую историю. Личный вклад автора. Основная часть экспериментов была выполнена автором самостоятельно. Выделение ДНК проводилось совместно с А.В. Катохиным. В постановке ПЦР и секвенировании образцов принимали участие М.М Сулейманов и И.В. Брусенцова. Апробация работы. Материалы настоящей работы были представлены на отчетной сессии Института цитологии и генетики СО РАН 2012 года и на следующих научных конференциях: Joint International Tropical Medicine Meeting 2009 (6th Seminar on Food- and Water-borne Parasitic Zoonoses). Bangkok, 2009; III Межрегиональная научная конференция паразитологов Сибири и Дальнего Востока, посвященная 80-летию профессора К.П. Федорова. Новосибирск, 2009; Итоговая конференция по приоритетному направлению "Живые системы" за 2009 год. Москва, 2009; The 7 International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology. Novosibirsk, 2010; XLVIII Международная научная студенческая конференция "Студент и научно-технический прогресс". Новосибирск, 2010; Мiжнародная науково-практичная конференция «Сучаснi системи биобезпеки та биозахисту у ветеринарнiй медицинi». Феодосия, 2010; VII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Молекулярная диагностика - 2010», Москва, 2010; XLIX Международная научная студенческая конференция "Студент и научно-технический прогресс”, Новосибирск, 2011; Международная конференция «Проблемы популяционной генетики», посвященная памятной дате – 75-летию со дня рождения академика Ю.П. Алтухова, Москва, 2011. Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них две – в рецензируемых отечественных журналах и одна – в рецензируемом зарубежном журнале. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов, обсуждения, а также выводов и списка цитируемой литературы, включающего 228 ссылок. Работа изложена на 145 страницах, содержит 17 таблиц и 23 рисунка, часть таблиц и рисунков вынесены в приложения. Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. Мордвинову В.А. за осуществление общего руководства. Автор признателен Катохину А.В., Романову К.Ю., Шеховцову С.В. за сбор и предоставление биологического материала. Особую благодарность автор выражает Юрловой Н.И. за организацию сбора и доставки образцов C. sinensis из Японии. Отдельно хотелось бы поблагодарить Брызгалова Л.О. и Морозова И.В. за помощь в освоении техники секвенирования ДНК. Автор выражает искреннюю признательность И.В. Брусенцовой за ценные замечания при чтении и обсуждении данной работы, а также всему коллективу лаборатории за помощь, советы и поддержку. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Программа учебной дисциплины Социально-политические системы стран... Получить глубокие и разносторонние знания о социально-политической системе стран Восточной Азии; научиться применять полученные знания... | | Транспортное сообщение с Россией Государство в Восточной Азии. Занимает третье место в мире по территории, уступая России и Канаде |
| Программа учебной дисциплины Этнология Восточной Азии рабочая программа Восточной Азии, об их традиционных социальных институтах и культуре и их трансформациях в ХХ – начале XXI в.; научить студентов применять... | | Рабочая программа дисциплины история стран Азии и Африки (середина... Азии к началу эпохи колониализма, реакции восточных стран на политику европейских государств, ранним буржуазным революциям в Иране,... |
| Программа дисциплины дпп. Ф. 04 Новая и новейшая история зарубежных... Цель дисциплины «Новая история стран Азии и Африки» ознакомить студентов с особенностями и основными тенденциями развития стран Азии... |  | Программа дисциплины дпп. Ф. 04 Новая и новейшая история зарубежных... Цель дисциплины «Новейшая история стран Азии и Африки» – познакомить студентов с основными закономерностями и спецификой политического... |
| Программа дисциплины дпп. Ф. 04 Новая и новейшая история зарубежных... Цель дисциплины «Новейшая история стран Азии и Африки» – познакомить студентов с основными закономерностями и спецификой политического... | | Программа дисциплины дпп. Ф. 04 Новая и новейшая история зарубежных... Цель дисциплины «Новая история стран Азии и Африки» ознакомить студентов озо с особенностями и основными тенденциями развития стран... |
| Программа дисциплины «Экономика и политика стран юго-восточной азии»... Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования | | Программа дисциплины дпп. 02. 1 Новая история стран востока цели... Цель дисциплины «Новая история стран Азии и Африки» ознакомить бакалавров с особенностями и основными тенденциями развития стран... |
| Программа дисциплины «Экономика и политика стран юго-восточной азии»... Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования | | Доклад Секретариата: «Перспективы взаимодействия Израиля и других... Большим успехом стало создание зон, свободных от ядерного оружия («безъядерных зон») в Латинской Америке и Карибском бассейне, южной... |
| «История стран Азии и Африки» И. Б. Бочкарева (раздел III «История стран Азии и Африки в новое время», раздел IV «Новейшая история стран Азии и Африки. Ч. 1») | | Программа дисциплины «Экономика и политика стран Юго-Восточной Азии» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 030700. 62 «Международные... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине новая и новейшая история... Новая история стран Азии и Африки (1500-1918): Программа курса. Семинарские занятия. Тематика курсовых и дипломных работ. Методические... | | Методические рекомендации по курсу «История стран Азии и Африки»... Тема «История стран Азии и Африки»: предмет, структура, основные проблемы курса |
