Исследование повторяющихся последовательностей в Aegilops ventricosa

1. Исследование повторяющихся последовательностей в Aegilops ventricosa

ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева
Кафедра селекции и семеноводства
Выполнила – Минькова Яна Вадимовна
Научный руководитель – Дивашук Михаил Георгиевич, кандидат биологических
наук, доцент кафедры генетики, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО «Российский
государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева»

2. Актуальность

3. Цели и задачи:

Цель: Получение обобщенной совокупной информации о
количественном и качественном составе повторяющихся
последовательностей ДНК на примере Aegilops ventricosa.
Задачи:
1. Первичная обработка сиквенсов 4 образцов Aegilops tauschii и 1
образца Aegilops ventricosa после проведения полногеномного
секвенирования на платформе Illumina.
2. Кластерный анализ с помощью пайплайна RepeatExplorer2.
3. Отбор и анализ полученных кластеров.

4. Методика проведения исследований

Выделение ДНК СТАВ-методом
Секвенирование с помощью NGS (Illumina NextSeq) пяти образцов Aegilops:
Aegilops Tauschii T21.1 (KK1);
Aegilops Tauschii T36.1 (KK2);
Aegilops Tauschii 44.1(KK3);
Aegilops Tauschii T22.1 (KK4);
Aegilops ventricosa T38.1 (KK5)

5.

Оценка качества секвенирования в веб версии FastQC
Trimmomatic: Обрезка низких по качеству частей ридов

6.

Обработка ридов в RepeatExplorer:
даёт понимание о структуре
репитома анализируемых образцов
Blast: выравнивание консенсусов кластеров на собственную
базу данных повторов и глабольные базы NCBI
Изображение графа кластера
сателлитных последовательностей
Пример выравнивания консенсуса отобранного повтора

7. Результаты

Большую часть повторяющейся ДНК в
образце Aegilops ventricosa составляют
мобильные элементы, из них больший
процент имеют мобильные элементы
класса 1 – 85,6%, причём заметно
превалирует Ty3-gypsy – 47,48%.
Мобильные элементы класса 2
составили 3,01%.
Сателлитная ДНК составляет 1,27%.
Суммарно все повторяющиеся
последовательности ДНК составили
93,94%.
Aegilops ventricosa
1,27
1
0,08
6,35
2,77
3,01
26,69
47,48
Total Ty1-copia
Total Ty3-gypsy
LINE
DNA transposon
Total rDNA
Satellites
Unclassified organelle
Plastid

8. Результаты

9. Результаты

Повтор kk5kk1cl169

10. Выводы

1. В результате биоинформатического анализа с помощью пайплайна
RepeatExplorer сиквенсов 4 образцов Aegilops tauschii и 1 образца Aegilops
ventricosa было установлено, что копийность LTR-ретротранспозонов Ty3-gypsy
у Aegilops tauschii составляет 53,83%, у Aegilops ventricosa 47,48%; копийность
LTR-ретротранспозонов Ty1-copia составляет 25,73% и 26,69% соответсвенно
2. После проведения биоинформатического анализа было установлено, что
среди LTR-ретротранспозонов Ty3-gypsy наибольшую копийность имеет
семейство Athilla (в образцах Aegilops tauschii – 27,85%, в Aegilops ventricosa –
26,43%); среди Ty1-copia наибольшую копийность показало семейство Angela
(в образцах Aegilops tauschii 21,29%, в Aegilops ventricosa – 20,29%)

11. Выводы

3. С помощью биоинформатических методов было установлено три повтора,
гипотетически более специфичные для генома Aegilops ventricosa, поскольку
количество ридов находится в соотношении более 80% от ventricosa и менее 20% от
tauschii. Эта пропорция сохраняется вне зависимости от образца Aegilops tauschii.
Один из них (kk5kk1cl169) имеет гомологичные повторы из базы NCBI найденные в
мягкой пшенице
4. В результате биоинформатического анализа была отмечена полиморфность
последовательности повтора kk5kk1cl164, в результате повторных запусков с
образцом kk2, kk3 и kk4, однако идентичность последовательности мономера
повтора в запуске с образцом kk3 гораздо нижеВозможно говорить о различиях в
последовательности данного повтора в зависимости от образца, что может быть
использовано в дальнейших исследованиях в зависимости от поставленных задач.