Резюме
Рожок А.И., Серга С.В., Демидов С.В., Козерецька И.А. Распространение гаплотипов мтДНК в популяциях Drosophila melanogaster Украины.
Реконструкция процесса распространения по миру плодовых мушек Drosophila melanogaster по митохондриальным генам позволила обнаружить некоторые интересные закономерности, свидетельствующие, в частности, о возможных путях расселения внутриклеточных эндосимбиотических бактерий рода Wolbachia и, возможно, Р транспозона у этого вида двукрылых насекомых. В наших предыдущих исследованиях мы обнаружили присутствие как Р транспозона, так и бактерии Wolbachia в популяциях D. melanogaster Украины. Р транспозон является относительно недавним приобретением геномов украинских популяций, и остаются невыясненными пути его миграции на территорию Украины, то же касается и эндосимбионта Wolbachia. В настоящей работе мы проанализировали последовательности гена I субъединицы цитохром C оксидазы в украинских популяциях D. melanogaster и обнаружили достаточно разнородное происхождение этих популяций. Тем не менее, мы установили в украинских популяциях наличие гаплотипа 2 мтДНК, который известен тем, что быстро распространился по популяциям мира и ассоциируется с конкретным генотипом Wolbachia. На основании полученных данных и данных из литературы, мы предполагаем, что с распространением гаплотипа 2 возможно связано и распространение бактерий Wolbachia и Р транспозона в украинских популяциях D. melanogaster.
Ключевые слова: мтДНК, гаплотип, Drosophila melanogaster, Wolbachia, Р транспозон.
Резюме
Рожок А.І., Серга С.В., Демидов С.В., Козерецька І.А. Поширення гаплотипів мтДНк в популяціях Drosophila melanogaster України.
Реконструкція процесу поширення по світу плодових мушок Drosophila melanogaster за мітохондріальними генами дозволила виявити деякі цікаві закономірності, які свідчать, зокрема, про можливі шляхи розселення внутріклітинних ендосимбіотичних бактерій Wolbachia і, можливо, Р транспозона у цього виду двокрилих комах. В наших попередніх дослідженнях ми виявили присутність як Р транспозона, так і бактерій Wolbachia в популяціях D. melanogaster України. Щонайменше Р транспозон є відносно недавнім набуттям геномів українських популяцій, і залишаються невиясненими шляхи його міграції на територію України. В даній роботі проаналізовано послідовності гена цитохром С оксидази в українських популяцій D. melanogaster та встановлено достатньо різнорідне походження цих популяцій. Між тим, виявлено в українських популяціях наявність наплотипу 2 мтДНК, який відомий тим, що швидко поширився по популяціях світу і асоціюється з конкретним генотипом Wolbachia. На основі отриманих даних та даних з літератури, ми припускаємо, що з поширенням гаплотипу 2 можливо пов'язане і поширення бактерій Wolbachia і Р транспозона в українських популяціях D. melanogaster.
Ключові слова: мтДНК, гаплотип, Drosophila melanogaster, Wolbachia, Р транспозон.
Summary
Rozhok A.I., Serga S.V., Demydov S.V., Kozeretska I.A. Occurrence of mtDNA haplotypes in populations of Drosophila melanogaster from Ukraine.
Reconstruction of the process of Drosophila melanogaster fruit flies' spread over the world by mitochondrial genes has revealed some interesting patterns providing clues, in particular, to possible ways of the spread of intracellular endosymbiotic bacteria of the genus Wolbachia and, perhaps, P transposon in this dipteran species. Our previous studies have shown the presence of both P transposon and Wolbachia in D. melanogaster populations from Ukraine. At least P transposon is a relatively recent acquisition of the genomes of Ukrainian populations, but the ways of its immigration to Ukraine remain unclear. In the present study, we analyzed the sequences of the cytochrome C oxidase gene in Ukrainian D. melanogaster populations and found the populations to be of rather heterogenous origins. Meanwhile, we found the mtDNA haplotype 2 in Ukrainian populations, which is known to have quickly spread in populations all over the world and to be associated with a certain Wolbachia genotype. Based on our results and data from literature, we hypothesize that Wolbachia and P transposon invasions of Ukrainian D. melanogaster populations might have been linked to the spread of haplotype 2.
Key words: mtDNA, haplotype, Drosophila melanogaster, Wolbachia, P transposon.

УДК 615.35.003.12

Киевский национальный университет им.Тараса Шевченко

Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко

Украина, 01601, г. Киев, ул. Владимирская, 64/13

Taras Shevchenko National University of Kyiv

64/13, Volodymyrska Street, City of Kyiv, Ukraine, 01601

Литература
1.    Поведение транспозонов hobo и Р в нестабильной линии yellow2-717 Drosophila melanogaster и ее производных после скрещиваний с лабораторной линией / Л.В. Коваленко, Л.П. Захаренко, М.А. Волошина, Т.В. Карамышева [и др.]// Генетика. - 2006. - № 42.  - С. 605-612.
2.    Захаров И.К. Роль Р- и М-цитотипов в контроле мутирования нестабильных аллелей гена singed у Drosophila melanogaster/И.К.Захаров // Генетика. - 1984. - № 20.-С. 42-50.
3.    Илинский Ю.Ю. Характеристика инфицированности цитоплазматическим эндосимбионтом Wolbachia в популяции Drosophila melanogaster Умани / Ю.Ю. Илинский, И.К. Захаров// Доклады Академии Наук. -  2007. -  № 413. - С. 1-3.
4.    P element distribution in Eurasian populations of Drosophila melanogaster: a genetic and molecular analysis / D. Anxolabehere, D. Nouaud, G. Periquet, P. Tchen// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 1985. - Vol. 82. - Р. 5418-5422
5.    Isofemale lines in Drosophila: an empirical approach to quantitative trait analysis in natural populations / J.R. David, P. Gibert, H. Legout [et al.]// Heredity. -  2005. Vol. 94. - P. 3-12.
6.    How many species are infected with Wolbachia? - a statistical analysis of current data / K. Hilgenboecker, P. Hammerstein, P. Schlattmann [et al.]// FEMS Microbiol. Lett. - 2008. - Vol. 281. - P. 215-220.
7.    Johnson C.W. The distribution of some species of Drosophila/C.W. Johnson// Psyche. - 1913. - Vol. 20. - P.202-204.
8.    Kidwell M.G. Evolution of hybrid dysgenesis determinants in Drosophila melanogaster / M.G. Kidwell// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1983. - Vol. 80. - P. 1655-1659.
9.    Historical biogeography of the Drosophila melanogaster species subgroup / D. Lachaise, M.L. Cariou, J.R. David [et al.] // Evol. Biol. - 1988. - Vol. 22. - P. 159-225.
10. Nunes M.D.S. Nonrandom Wolbachia infection status of Drosophila melanogaster strains with different mtDNA haplotypes / M.D.S. Nunes, V. Nolte, C. Schlotterer // Mol. Biol. Evol. - 2008. - Vol. 25. - P. 2493-2498.
11.Evidence for a global Wolbachia replacement in Drosophila melanogaster / M. Riegler, M. Sidhu, W.J. Miller, S.L. O'Neill // Curr. Biol. - 2005. - Vol. 15. - P. 1428-1433.
12.Ronsseray S. Copy number and distribution of P and I mobile elements in Drosophila melanogaster populations / S. Ronsseray, M. Lehmann, D. Anxolabehere// Chorosoma (Berl). - 1989. - Vol. 98. - P. 207-214.
13.Occurrence of P element in natural populations of Drosophila melanogaster in Ukraine / A. Rozhok, O. Bilousov, O.V. Protsenko [et al.]//  Dros. Inf. Serv. - 2009. - Vol. 92. - P. 73-78.
14.Werren J.H. Distribution of Wolbachia in neotropical arthropods / J.H. Werren, L. Guo, D.W. Windsor// Proc. R. Soc. Lond. B. - 1995. - Vol. 262. - P. 174-204.
15.Werren J.H. Biology of Wolbachia / J.H. Werren// Annu. Rev. Entomol. - 1997. Vol. 42. - P.  587-609.