Исследование роли piРНК-пути в эволюции генома, белок-кодирующих генов и видообразовании

Представители рода Drosophila являются ценнейшими моделями в исследованиях видообразования, однако генетические факторы межвидовой репродуктивной несовместимости изучены недостаточно. Исследование молекулярных механизмов гибридной стерильности важно как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения, поскольку позволяет прояснить эволюционные закономерности процесса видообразования и разработать способы увеличения репродуктивного потенциал гибридных особей. В рамках данного проекта мы исследовали роль малых некодирующих piРНК в постзиготической репродуктивной изоляции и видообразовании на модели близкородственных видов Drosophila клады Simulans. Мобильные элементы являются основной мишенью piРНК. Поскольку организмам необходимо быстро адаптироваться к инвазии новых мобильных элементов компоненты piРНК-пути быстро эволюционируют. Более того, ряд работ демонстрирует видо- и пол-специфичную регуляцию белок-кодирующих генов с помощью piРНК. Такие особенности piРНК-пути могут приводить к появлению и фиксации геномных различий и, как следствие, возникновению репродуктивных барьеров. В рамках данного проекта мы разработали подход, позволяющий производить поиск белок-кодирующих генов, являющихся мишенями piРНК. С использованием этого подхода нам удалось идентифицировать несколько новых мишеней piРНК в гонадах Drosophila. Кроме этого, мы выявили в яичниках гибридов D. melanogaster и D. simulans дифференциальную аллель-специфическую экспрессию компонентов комплекса RDC. Мы обнаружили, что при отсутствии комплекса RDC из генома D. melanogaster комплекс RDC из генома D. simulans был способен обеспечить неканоническую транскрипцию двухцепочечных кластеров piRNA в гибридных яичниках независимо от их происхождения.