ISSR and IRAP marker polymorphism association to its localization features in reference genomes of mammals and reptiles | Ассоциация полиморфизма ISSR и IRAP маркеров с особенностями геномной локализации на примере представителей млекопитающих и пресмыкающихся

Russian. Одной из проблем использования ДНК-маркеров в популяционно-генетических исследованиях является необходимость подбирать наиболее полиморфные системы каждый раз для исследования новой группы организмов. Проведен сравнительный анализ полиморфизма спектров продуктов амплификации у различных таксонов, таких как домашняя собака Canis familiaris (п=53) и прыткая ящерица Lacerta agilis (п=55). В качестве праймеров для проведения полимеразной цепной реакции использовали микросателлиты ((ACC)6T, (TGC)6C, (GAG)6C) и длинные концевые повторы эндогенных ретровирусов (SIRE 1, Sabrina). Оценка ко-локализации праймеров вблизи нуклеотидных последовательностей, ассоциированных с повышенной изменчивостью, (транспозоны, G4-квадруплексы, микроРНК) проведена биоинформатическими методами в соответствующих референтных геномах. Наиболее высокой является частота встречаемости микросателлита (GAG)6C (у ящерицы - 37088, у собаки - 16204), наиболее низкими - частоты встречаемости участков гомологии к длинным концевым повторам двух ретровирусов - SIRE 1 (17 участков гомологии в геноме ящерицы, 6 - в геноме собаки) и Sabrina (21- у ящерицы, 5- у собаки). Наибольшее количество ампликонов у ящериц получено с использованием праймера Sabrina - 19, наименьшее - 8 с использованием праймера (TGC)6C. У собак наибольшее число ампликонов выявлено в спектрах праймера SIRE 1 (21), наименьшее - (TGC)6C (6). У прыткой ящерицы максимальное число G4-квадруплексов без перекрытий (17) обнаружено в участке ДНК, фланкированном микросателлитом (TGC)6C, с полиморфизмом 87,5%, больше всего G4-квадруплексов с перекрытиями (1756) обнаружено в участке ДНК, фланкированном праймером (GAG)6C, с наименьшим полиморфизмом (36,4%). В референтном геноме домашней собаки наибольшее количество квадруплексов обнаружено в участках спектра микросателлита (GAG)6C (13 с перекрытиями и 3789 - без перекрытий) с полиморфизмом 83%. Таким образом, имеется ассоциация между плотностью G4-квадруплексов и пониженным полиморфизмом ДНК-маркеров.

English. One of the problems of DNA marker using in population genetic studies is the need to select the most polymorphic systems each time a new group of organisms is studied. A comparative analysis of the polymorphism of amplification product spectra in different taxa, such as the domestic dog Canis familiaris (n=53) and the sand lizard Lacerta agilis (n=55) was performed. Microsatellites ((ACC)6T, (TGC)6C, (GAG)6C) and long terminal repeats of endogenous retroviruses (SIRE 1, Sabrina) were used as primers for polymerase chain reaction. The co-localization of primers near nucleotide sequences associated with increased variability (transposons, G4-quadruplexes, microRNAs) was assessed in the corresponding reference genomes using bioinformatics methods. The highest frequency of occurrence is in microsatellite (GAG)6C (37088 in lizard, 16204 in dog), the lowest frequency of occurrence is in homology sites to long terminal repeats of two retroviruses - SIRE 1 (17 homology sites in the lizard genome, 6 in the dog genome) and Sabrina (21 in lizard, 5 in dog). The highest number of amplicons in lizards was obtained using the Sabrina primer (19); the lowest number was obtained using the (TGC)6C primer (8). In dogs, the highest number of amplicons was detected in the spectra of primer SIRE 1 (21); the lowest number was obtained using (TGC)6C (6). In the sand lizard, the maximum number of G4-quadruplexes without overlaps (17) was detected in the DNA flanked by the microsatellite (TGC)6C with a polymorphism of 87.5%; the largest number of G4-quadruplexes with overlaps (1756) was found in the DNA flanked by the primer (GAG)6C with the lowest polymorphism (36.4%). In the reference genome of the domestic dog, the highest number of quadruplexes was found in the microsatellite (GAG)6C spectrum sites (13 with overlaps and 3789 without overlaps) with a polymorphism of 83.0%. Thus, there is an association between the density of G4-quadruplexes and the decreased polymorphism of DNA markers.