Структура и метилирование 35S рДНК у аллополиплоидов Anemone multifida (2n = 4x = 32, BBDD) и Anemone baldensis (2n = 6x = 48, AABBDD) и их родительских видов свидетельствуют о нуклеолярном доминировании

Транскрипционное молчание локусов 35S рДНК, унаследованных от одного из родительских видов, сравнительно часто наблюдается у аллополиплоидов. Однако молекулярные механизмы, определяющие избирательное подавление транскрипции, остаются неясными. Для изучения структуры, экспрессии и характера метилирования 35S рДНК мы использовали секвенирование нового поколения, окрашивание серебром и бисульфитное секвенирование. Исследовали два аллополиплоида общего происхождения: аллотетраплоид Anemone multifida (2n = 4x = 32, геномный состав BBDD) и аллогексаплоид Anemone baldensis (2n = 6x = 48, AABBDD), а также виды — доноры их геномов: Anemone sylvestris (2n = 16, AA), Anemone parviflora (2n = 16, BB) и Anemone cylindrica (2n = 16, DD). Размер выявленных единиц 35S рДНК составлял от 10 489 до 12 084 п.н. Их организация была типичной для большинства генов 35S рРНК: они включали нетранскрибируемый спейсер (NTS), внешний транскрибируемый спейсер (ETS), гены рРНК, участок терминации транскрипции (TTS) и участок инициации транскрипции (TIS), а также структурные особенности межгенного спейсера растений и все функциональные элементы, необходимые для активности генов рРНК. NTS был более вариабельным, чем ETS, и состоял из субповторов (SR), значительно различавшихся у видов Anemone. В ETS обнаружили от пяти до шести CpG-островков. CpG-островок, расположенный рядом с TIS, значительно варьировал по длине последовательности и уровню метилирования; у большинства видов его уровень метилирования был ниже, чем у CpG-островков, расположенных рядом с геном 18S рРНК. В аллополиплоидах A. multifida и A. baldensis выявлено гипометилирование единиц 35S рДНК, происходящих от A. sylvestris и A. parviflora. Гипометилирование единиц 35S рДНК происхождения A. parviflora было выражено сильнее у A. multifida, чем у A. baldensis. У A. baldensis одновременно увеличилось число копий массива 35S рДНК происхождения A. sylvestris и уменьшилось число копий массива происхождения A. parviflora; при этом уровень метилирования единиц происхождения A. sylvestris был ниже, чем единиц происхождения A. parviflora. Эти наблюдения позволяют предположить, что у A. baldensis нуклеолярное доминирование направлено в пользу хромосом, происходящих от A. sylvestris. Полученные данные расширяют знания об организации 35S рДНК у Anemone и свидетельствуют о связи метилирования 35S рДНК, характерного для геномов-предшественников, с нуклеолярным доминированием.