Μοριακή και εξελικτική μελέτη του γόνου της υπεροξειδικής δισμουτάσης στην υποομάδα melanogaster και πρόβλεψη χρωματοσωματικής προστασίας έναντι των ελεύθερων ριζών

Abstract

Phylogenetic relationships among the Drosophila melanogaster supgroup species were analyzed using sequences of the CuZn SOD gene. Conclusively the infered topology generally agrees with the clasification that has been proposed until now based on morphological and molecular data. The amino and sequences of the CuZn SOD of the D.melanogaster subgroupspecies reveal a high conservation pattern on all the proteins fuctionally important aminoacids and substitutions that do not change charge or polarity of the amino acids. Additionally the CuZn SDOgene of D. secheliahas been cloned and expressed in bacterial cells. The effect of paraquat (a herbicide that causes the priduction of oxygen free redicals) in bacterial cells with recombinant CuZn SOD gene, results in relatively higher resistance in regard with the effect of paraquat in bacterial cells that do not overexpress the CUZn SOD. This effect is directly associated with the concentration of paraquat added to the liquid medium in which the bacterial cells are incubated.

Στην παρούσα μελέτη προσδιορίσθηκαν οι νουκλευτιδικές αλληλουχίες του γόνου της CuZn SOD στα είδη της υποομάδος melanogaster και με βάση τα δεδομένα αυτά αναλλυθηκαν οι φυλογενετικές σχέσεις των ειδών. Συμπερασματικά η τοπολογία που προκύπτει είναι σύμφωνη με την κατάταξη των ειδών που μέχρι τώρα έχει καθοριστεί με βα΄ση μορφολογικά και μοριακά δεδομένα. Οι αμυνοξικές αλληλουχίες της πρωτεΐνης CuZn SOD των ειδλων της υποομάδος melanogaster αποκαλύπτουν υψηλό ποσοστό συντήρησης με τα αμινοξέα του ενεργού κέντρου πλήρως συντηρημένα, ενώ οι υποκαταστάσεις περιορίζονται σε θέσεις όπου η αλλαγή ηλεκτρονικού φορτίου ή πολικότητας δε φαίνεται σημαντική. Παράλληλα πραγματοποιήθηκε έκφραση του γόνου της CuZn SOD του είδους Drosophila sechellia σε βακτηρικά κύτταρα E. coli. Η επίδραση του paraquat (παράγοντας δημιουργίας όξινων ριζών) σε ανασυνδυασμένα βακτηριακά κύτταρα μαρτυρά τη σχετικά αυξημένη ανθεκτικότητα τους έναντι αυτών που δεν υπερεκφράζουν τη CuZn SOD. Η ανθεκτικότητα αυτή σχετίζεται άμεσα με τη συγκέντρωση του paraquat στις καλλιέργειες των κυττάρων.