Ανάλυση ακολουθιών γονιδίων του Mytilus galloprovincialis
Creators: name: Χαραλαμπίδου, Βιολέττα Στυλιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Πυρηνικοί υποδοχείς
Υποδοχείς ρετινοειδών
Πρωτεϊνες θερμικού πλήγματος
Μεσογειακό μύδι
Nuclear receptors
RXR
Heat shock proteins
HSP 40
Mytilus galloprovincialis

description: Το είδος Mytilus galloprovincialis είναι ένα δίθυρο μαλάκιο που εξαπλώνεται γεωγραφικά σε όλη τη Μεσόγειο Θάλασσα. Στην Ελλάδα, φυσικοί πληθυσμοί του M.galloprovincialis βρίσκονται σε πολλές περιοχές, στο Θερμαϊκό Κόλπο συγκεκριμένα η παρουσία τους είναι σημαντική κατά το μήκος της ακτογραμμής του Κόλπου της Θεσσαλονίκης. Θεωρείται ιδανικός υποψήφιος οργανισμός για υδατοκαλλιέργεια, καθώς εμφανίζει παγκόσμια εξάπλωση, υψηλή αναπαραγωγική ικανότητα, είναι ανθεκτικό σε ασθένειες, ενώ το κόστος παραγωγής του είναι μικρό.Επίσης, παρουσιάζει σημαντική διατροφική και περιβαλλοντική αξία. Έχει χρησιμοποιηθεί με μεγάλη επιτυχία ως βιολογικός δείκτης μόλυνσης (bioindicator), αφού η κύρια λειτουργία που επιτελεί είναι το φιλτράρισμα τεράστιων ποσοτήτων νερού. Το γονιδίωμα του Μ.galloprovincialis είναι μεγάλο σε σχέση με την εξελικτική του θέση και το είδος είναι ελάχιστα μελετημένο σε γενετικό και μοριακό επίπεδο. Η μελέτη της μοριακής και γενετικής δομής του είδους κρίνεται απαραίτητη τόσο για την καλύτερη μελέτη της βιολογίας του, όσο και για την καλύτερη διαχείριση των πληθυσμών του. Τα παραπάνω μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της διατροφικής του αξίας, της γεύσης, του καθαρού βάρους του προϊόντος και την αύξηση των ρυθμών παραγωγής. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βιομάρτυρας στη μελέτη διάφορων περιβαλλοντικών παραμέτρων και παράλληλα να μελετηθεί η ανθεκτικότητα των καλλιεργούμενων μυδιών στα διάφορα παράσιτα και την ανθρωπογενή ρύπανση. Η παρούσα μελέτη ασχολείται με την ανάλυση γονιδιωματικών ακολουθιών στο είδος M. galloprovincialis και συγκεκριμένα με τη μελέτη γονιδίων που αποτελούν μέλη των οικογενειών HSP40 και RXR. Tα γονίδια της οικογένειας HSP40 κωδικοποιούν τις Hsp40 πρωτεΐνες στρες και παρά την πολύ μεγάλη λειτουργική και εξελικτική σημασία τους δεν είναι καλά μελετημένα στα μαλάκια, το δεύτερο πολυπληθέστερο σε αριθμό ειδών και ίσως το πλέον ποικιλόμορφο φύλο. Το είδος M. galloprovincialis είναι ένα αρκετά ενδιαφέρον δίθυρο μαλάκιο με ευρεία γεωγραφική εξάπλωση, το οποίο αντιμετωπίζει επιτυχημένα έντονες διακυμάνσεις σε διάφορες περιβαλλοντικές παραμέτρους (θερμοκρασία, παρουσία θρεπτικών, ρύπανση κλπ.) και επομένως είναι πιθανό να διαθέτει καλά αναπτυγμένο σύστημα απόκρισης στο θερμικό στρες. Για τα γονίδια RXR που κωδικοποιούν τους πυρηνικούς υποδοχείς των ρετινοειδών υπάρχουν ελάχιστες μελέτες στα γαστερόποδα μαλάκια, και αυτές αφορούν την επίδραση τοξικών ουσιών στους θαλάσσιους οργανισμούς και την εμφάνιση του φαινομένου imposex (επιβολή αρσενικών γεννητικών οργάνων στα θηλυκά άτομα). Έχει παρατηρηθεί ότι μερικές τοξικές ουσίες δρουν ως μόρια συνδέτες των RXR και αυτό οδήγησε στο συμπέρασμα ότι οι RXRs εμπλέκονται στην εμφάνιση του imposex. Παράλληλα, η μελέτη και των δυο γονιδίων θα μπορούσε να προσφέρει μοριακά εργαλεία κατάλληλα για τη διευκρίνηση της 97 φυλογενετικής θέσης των μαλακίων και των κλάσεών τους όσο και για τη χρησιμοποίηση του οργανισμού ως βιομάρτυρα στη μελέτη διάφορων περιβαλλοντικών παραμέτρων. Για να μελετηθούν τα γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες RXR και Hsp40 στο M. galloprovincialis, σχεδιάζονται εκφυλισμένοι εκκινητές που ενισχύουν τις άγνωστες γονιδιωματικές ακολουθίες και λόγω έλλειψης δεδομένων ο σχεδιασμός βασιζεται σε συντηρημένες περιοχές των δυο γονιδίων. Οι εκκινητές σχεδιάζονται με βάση πρωτεϊνικές και νουκλεοτιδικές ακολουθίες άλλων οργανισμών που έχουν ήδη μελετηθεί. Πραγματοποιούνται αντιδράσεις PCR στο γονιδιωματικό DNA του οργανισμού μελέτης με διάφορες θερμοκρασίες υβριδισμού, διαφορετικές πολυμεράσες και διάφορους συνδυασμούς εκκινητών με σκοπό να απομονωθούν ομόλογοι ανιχνευτές για τα τη σάρωση της γονιδιωματικής βιβλιοθήκης. Ακολουθεί ανάλυση των κλώνων που έδωσαν σήμα και από την ανάλυση προκύπτει ότι οι κλώνοι που απομονώθηκαν από τη βιβλιοθήκη δεν περιέχουν τμήματα των γονιδίων μελέτης. Από τα προϊόντα της PCR που ελέγχθηκαν η ακολουθία 26RXR108 παρουσιάζει ομολογία με γονίδια RXR. Η συγκεκριμένη ακολουθία ενισχύεται με έχει μέγεθος 108bp και κωδικοποιεί 36 αμινοξέα που αποτελούν τμήμα της DBD περιοχής. Η ακολουθία 26RXR108 παρουσιάζει ομολογία της τάξης του 80% με το αντίστοιχο τμήμα του RXR στα γαστερόποδα μαλάκια ενώ η αμινοξική ακολουθία που κωδικοποιεί παρουσιάζει ομολογία 91,7%. Πρόκειται για την πρώτη ακολουθία που απομονώθηκε από το γονίδιο RXR στα δίθυρα μαλάκια και συγκεκριμένα στο γένος Mytilus.
description: Mytilus galloprovincialis is a meditteranean mussel that constitutes an important source of food for various aquatic organisms and humans. In addition, the mussel presents : important environmental value and issued as biomarker. The present study deals with the analysis of genomic sequences in m. galleprovincialis. The genes that were examined codes ofr proteins-members of the families HSP40 and RXR. For the study of these two genes were designed some pairs of degenerate primers, were applicated polymerase chain reactions and was screened the genomic library of M. galloprovincialis. With the application of PCR a genomic region of 108 bp that corresponds to the DBD region of the RXR gene of M. galloprovincialis was enchanced. This is the first member of the RXR family in the gender Mytilus and in the Bivalves clams