1A2-ИНСУЛЯТОР ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ПРОМОТОРОМ ГЕНА HSP70 D. MELANOGASTER

Д.А. Четверина, П.В. Елизарьев, П.Г. Георгиев^*, М.М. Ерохин

Институт биологии гена PAH, 119334, Москва; 2LIA 1066, Laboratoire Franco-Russe de recherche en oncologie

e-mail yermaxbio@yandex.ru , georgiev_p@mail.ru.

 

Инсуляторы – регуляторные ДНК-элементы, участвующие в модуляции взаимодействий между энхансерами и промоторами. В зависимости от ситуации инсуляторы способны как стабилизировать, так и разрушать энхансер-промоторные контакты. Возможным объяснением активностей инсуляторов является их способность непосредственно взаимодействовать с промоторами генов. В настоящей работе показано, что в модельных системах инсулятор 1А2 может взаимодействовать с коровой последовательностью промотора гена hsp70. При этом на промоторе hsp70 детектируется инсуляторный белок CP190, что зависит от присутствия инсулятора в трансгене. Полученные данные согласуются с моделью, предполагающей, что в модуляцию энхансер-промоторных взаимодейсвий большой вклад могут вносить непосредственные контакты между инсуляторами и промоторами.

 

 

TRANSFORMATION OF LTP GENE INTO BRASSICA NAPUS TO ENHANCE ITS RESISTANCE TO SCLEROTINIA SCLEROTIORUM

Y. Fan^a, K. Du^a, Y. Gao^a, Y. Kong^a, C. Chu^b, V. Sokolov^c, and Y. Wang^a

^a Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China

^b Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

^c Institute of Molecular and Cell Biology, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk 630090 Russia

e-mail: wangyp@yzu.edu.cn, sokolov@mcb.nsc.ru

 

Rapeseed (Brassica napus L.) is one of the most important economic crops worldwide, and Sclerotinia sclerotiorum is the most dangerous disease that affects its yield greatly. Lipid transfer protein (LTP) has broad-spectrum anti-bacterial and fungal activities. In this study, B. napus was transformed using Agrobacterium tumefaciens harboring the plasmid-containing LTP gene to study its possible capability of increasing plant’s resistance. First, we optimized the petiole genetic transformation system by adjusting the days of explants, bacterial concentrations, ratio of hormones, and cultivating condition. Second, we obtained 12 positive plants by PCR analysis of T₀ generation. The PCR results of T₁ generation were positive, indicating that the LTP gene had been integrated into B. napus. Third, T₁ transgenic plants inoculated by detached leaves with mycelia of S. sclerotiorum showed better disease resistance than non-transformants. Oxalic acid belongs to secondary metabolites of S. sclerotiorum, and several studies have demonstrated that the resistance of rapeseed to oxalic acid is significantly consistent with its resistance to S. sclerotiorum. The result from the seed germination assay showed that when T₁ seeds were exposed to oxalic acid stress, their germination rate was evidently higher than that of non-transformant seeds. In addition, we measured some physiological changes in T₁ plants and control plants under oxalic acid stress. The results showed that T₁ transgenic plants had lower malondialdehyde (MDA) content, higher super oxide dismutase (SOD), and peroxidase (POD) activities than non-transformants, whereas disease resistance was related to low MDA content and high SOD and POD activities.

 

 

ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕНОВ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ЛЮЦЕРНЫ (SINORHIZOBIUM MELILOTI), РЕГУЛИРУЮЩИХ СИМБИОТИЧЕСКУЮ азотфиксацию

Н. А. Проворов¹, Е. Чуклина^2,3, Н. И. Воробьев¹, О. П. Онищук¹, Б. В. Симаров¹

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии РАСХН, Санкт-Петербург, 196608, e-mail: provorov@newmail. ru

²Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН, Москва, ³Московский Физико-Технический Институт, Московская обл., Долгопрудный

 

Проведен факторный анализ данных о взаимодействии генов клубеньковых бактерий (ризобий), влияющих на эффективность симбиоза с бобовыми растениями: dctA (кодирует сукцинат-пермеазу), dctBD (активируют ген dctA благодаря связыванию с его энхансером в присутствии сукцината), rpoN (активирует промоторы гена dctA и генов нитрогеназы nifHDK), nifA (активирует гены нитрогеназы благодаря связыванию с их энхансерами). Изучение рекомбинантов ризобий люцерны (Sinorhizobium meliloti), содержащих дополнительные копии этих генов, позволило выявить антагонистическое (эпистатическое) взаимодействие nifA и rpoN. Оно может быть связано либо с конкуренцией процессов выработки энергии и ассимиляции фиксированного азота за поступающие в клубеньки С-соединения, либо с конкуренцией процессов окислительного фосфорилирования и фиксации азота за восстановительные эквиваленты. Поскольку фенотипические эффекты изученных генов зависят от активности выноса азота в надземные органы растений, мы предположили, что его накопление в бактероидах нарушает активацию генов nifHDK белком NifA благодаря его взаимодействию с белком GlnB (регулятор азотного обмена), либо с белками FixLJ и ActSR (регуляторы редокс-потенциала).

 

 

ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКА АЗОТА НА  ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ ПЕРВЫЕ ЭТАПЫ УТИЛИЗАЦИИ МЕТАНОЛА  У ДРОЖЖЕЙ PICHIA PASTORIS

А. М. Румянцев, М. В. Падкина, Е. В. Самбук

Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и селекции, 199034  Санкт-Петербург e-mail: esambuk@mail.ru

 

Метилотрофные дрожжи Pichia pastoris являются важным объектом биотехнологии. В настоящей работе изучали зависимость экспрессии генов АОХ1 и САТ1, кодирующих ферменты утилизации метанола – алкогольоксидазу и каталазу, от источника азота в среде. Впервые показано, что экспрессия генов АОХ1 и САТ1 зависит от типа источника азота. На среде с хорошими источниками азота, такими как сульфат аммония и глутамин, уровень экспрессии этих генов максимален, на среде с пролином в качестве источника азота – уровень экспрессии снижается более чем в три раза. Регуляция экспрессии этих генов осуществляется на уровне транскрипции. Характер и скорость роста на среде с метанолом в качестве источника углерода зависит от источника азота, на среде с пролином дрожжи P. pastoris растут лучше, чем на средах с богатыми источниками азота.

 

 

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ (AFLP) АНАЛИЗЫ ВИДОВ ТЮЛЬПАНОВ РОДСТВА TULIPA BIEBERSTEINIANA (LILIACEAE)

Н.А.Кутлунина^1*, М.А.Полежаева², М.В.Пермякова ¹

¹Уральский федеральный университет, Екатеринбур, 620002

e-mail: natakutlunina@mail.ru

²Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург 620144  e-mail: polezhaevam@mail.ru

 

Методами морфологического и AFLP - анализа изучено генетическое разнообразие в популяциях четырех видов тюльпанов: Tulipa biebersteiniana, T. patens, T. scythica и T. riparia из Волгоградской, Курганской, Оренбургской, Челябинской областей и Республики Башкортостан. Проведен морфологический анализ по 7 количественным и двум качественным признакам.  Использованы три пары селективных праймеров  EcoRI /MseI. Выявлено 87 локусов, по которым были генотипированы 81 образец тюльпанов из 13 популяций. У всех видов выявлен низкий уровень изменчивости по AFLP локусам: T. biebersteiniana (Р=20.41%, UHe= 0.075), T. patens (26.97%, 0.082), T. scythica (27.53%, 0.086), T. riparia (27.72%, 0.096). По результатам AMOVA доля изменчивости, которая приходится на различия между видами тюльпанов значительно ниже (F_CT = 0.235),  чем между популяциями внутри видов (F_ST  = 0.439). По результатам определения расстояний Неи, ординации и анализа в программе STRUCTURE, хорошо дифференцированным видом является T. patens. Анализ в STRUCTURE позволил выявить четыре генетические группы, которые частично не совпадают с анализируемыми видами, что подтверждает наличие сложных генетических процессов в популяциях тюльпанов.

 

 

КАРТИРОВАНИЕ МEЙОТИЧЕСКИХ ГЕНОВ РЖИ (SECALE CEREALE L.). ЛОКАЛИЗАЦИЯ МУТАЦИИ SY18, НАРУШАЮЩЕЙ ГОМОЛОГИЧНОСТЬ СИНАПСИСА, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ

Т.В. Долматович ¹, С.В. Малышев ¹, С.П. Соснихина ², Н.В. Цветкова ², Н.А. Картель ¹ , А.В. Войлоков ^2,3

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси», Минск 220072, e-mail: dolmatovicht@mail.ru

Санкт-Петербургский государственный университет», кафедра генетики и селекции,

e-mail: sosnikhina@mail.ru, ntsvetkova@mail.ru*

³Санкт-Петербургский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки  Института общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Санкт-Петербург 199034, e-mail:  av_voylokov@mail.ru

 

Картировали рецессивную спонтанную мутацию ржи sy18 с проявлением негомологичности синапсиса. Ген sy18 картирован в центромерной области хромосомы 2R по отношению к 3 ржаным SSR локусам Xrems1130, Xrems1203 и Xscm43 и одному пшеничному SSR локусу Xgwm132. Маркеры Xrems1130 и Xrems1203 локализованы по обе стороны от гена sy18 на расстоянии 0,5 сМ и 3,1 сМ соответственно. Обсуждаются возможные эволюционные связи картированного гена с гомологичными локусами родственных видов.

 

 

КРАНИОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ КОНТАКТИРУЮЩИХ ХРОМОСОМНЫХ РАС ОБЫКНОВЕННОЙ БУРОЗУБКИ SOREX ARANEUS (MAMMALIA) КАК СЛЕДСТВИЕ ИХ ОГРАНИЧЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ

В.Н. Орлов, В.Б. Сычева, Е.В. Черепанова, Ю.М. Борисов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва 119071

e-mail: orlovvic@yandex.ru

 

На Валдайской возвышенности (европейская часть России) исследованы зоны контакта четырех хромосомных рас (Москва, Селигер, Западная Двина и С.-Петербург) обыкновенной бурозубки, Sorex araneus L., без каких-либо географических преград. Популяции этих рас разделены узкими гибридными зонами c гибридами – наиболее сложными комплексными гетерозиготами. В зонах контакта исследованы различия хромосомных рас по 12 промерам черепа у 190 бурозубок с известным кариотипом. Показаны статистически достоверные различия хромосомных рас и корреляционные изменения промеров, характеризующих плечо (рычаг) основного аддуктора - височного мускула. Морфометрические различия хромосомных рас могли сохраняться и накапливаться вследствие уменьшения доли гибридов в 2 раза по сравнению с ожидаемой. Высказано предположение, что отклонения частот генотипов и гаплоидных наборов хромосом от соотношения по Харди-Вайнбергу в гибридных зонах можно объяснить эмбриональной смертностью гибридов или ассортативным скрещиванием хромосомных рас. Этологическая изоляция могла сформировавшимся в эволюции хромосомных рас в ответ на пониженную приспособленность гибридов.

 

 

ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ANSER ALBIFRONS SCOPOLI, 1769 И ANSER FABALIS LATHAM, 1787 НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ

Д. В. Волковский¹, И. В. Куликова¹, Ю. Н. Герасимов², Ю. Н. Журавлев¹

¹Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения  Российской Академии наук, Владивосток e-mail: volkovskydv@mail.ru
² Камчатский филиал Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский 683000, e-mail: bird@mail.kamchatka.ru

 

С помощью RAPD-PCR анализа и секвенирования 5’-фрагмента контрольного региона мтДНК изучено генетическое разнообразие и дифференциация дальневосточных популяций белолобого гуся Anser albifrons Scopoli, 1769 и гуменника Anser fabalis Latham, 1787. RAPD-PCR анализ выявил высокий уровень генного разнообразия (h) A. albifrons (0,3634) и A. fabalis (0,3899). Данные секвенирования показали значительно больший уровень межпопуляционного разнообразия A. fabalis (26,4%), чем у A. albifrons (1,88%). Параметры нуклеотидного и гаплотипического разнообразия были также немного выше у A. fabalis (0,01852 и 0,955). Филогенетические реконструкции, построенные методами ближайшего соседа и максимальной экономии, разделили каждый из исследованных видов на два неравных по количеству входящих в них гаплотипов кластера. Полученные кластеры могут соответствовать подвидам обитающим на Дальнем Востоке.

 

SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS IN CAPRINE CALPASTATIN GENE

R. Sharma*, A Maitra, A. K. Pandey, L V Singh, and B P Mishra

National Bureau of Animal Genetic Resources, Karnal-132 001 (Haryana), India e-mail: rekvik@gmail.com

 

The calpains and calpastatin (CAST) make up a major cytosolic proteolytic system, the calpain-calpastatin system, found in mammalian tissues. The relative levels of the components of the calpain-calpastatin system determine the extent of meat tenderization during postmortem storage. Calpastatin (CAST) is a protein inhibitor of the ubiquitous calcium-dependent proteases-µ-calpain and m-calpain. Polymorphisms in the bovine, ovine and pig CAST gene have been associated with meat tenderness but little is known about how caprine CAST gene may affect goat meat quality traits. In this study we selected different parts of the CAST gene: 1) that have been previously reported to be polymorphic, intron 5 and 12 and 3’UTR 2) first time explored (Exon3, 7 and 8 and part of intron 7 and 8) to investigate polymorphic status of caprine CAST gene. Using comparative sequencing ten novel SNPs located in exon 3 and intron 5, 7 and 8 were identified. Previously reported SNPs in Intron 5, 3’UTR and intron 12 were absent. Sequence analysis revealed a non synonymous amino acid variation in exon 3, which would result in Lys/Arg substitution in the corresponding protein sequence. Considerable variation was detected in intronic regions. Twenty-four InDel were also recognized in intronic regions (15) and 3’UTR (9). All the sequences shared high homology with published bovine and ovine sequences. Three PCR-RFLP loci have been established for further analyzing genetic polymorphism in indigenous goats.

 

 

ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НАСЕЛЕНИИ ТРЕХ МЕГАПОЛИСОВ В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ СОЗДАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ

О.Л. Курбатова*¹, Е.Ю. Победоносцева¹, В.М. Веремейчик², А.С. Прудникова¹, Л.А. Атраментова ³, И.С.  Цыбовский ² , И.Г. Удина ¹

¹ Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991, e-mail: okurbat@list.ru

² Центр судебных экспертиз и криминалистики Министерства юстиции Республики Беларусь», Минск 220073, Беларусь

³ Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков 61022, Украина

 

На основе анализа данных анкетирования городских жителей рассчитаны основные параметры генетико-демографической структуры населения трех мегаполисов – Москвы, Харькова и Минска. Определены коэффициенты миграции и их динамика в поколениях, радиус миграционного притяжения города, параметры брачной структуры (доля межнациональных браков, уровень внутриэтнической брачной ассортативности, брачные расстояния), потоки генов между этническими группами. Показано, что в каждом мегаполисе представители наиболее многочисленной национальности в разной степени метисированы. Для русских Москвы, украинцев Харькова и белорусов Минска доля индивидуумов, все предки которых на глубину трех поколений родились в данном городе и принадлежат к той же национальности, оказалась крайне мала (4.75% - в Москве, 1.83% - в Харькове и 3.13% - в Минске), что ставит под вопрос формирование «референтной популяции» мегаполиса как выборки коренного населения определенной этнической принадлежности. В работе обоснованы принципы создания генетических баз данных для населения мегаполиса с учетом сложности и динамичности его популяционной структуры.

 

 

ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЧАСТОТА И ВОЗРАСТ МУТАЦИИ С.806С>T В ГЕНЕ CYB5R3, ЯВЛЯЮЩЕЙСЯ ПРИЧИНОЙ НАСЛЕДСТВЕННОЙ МЕТГЕМОГЛОБИНЕМИИ ПЕРВОГО ТИПА В ЯКУТИИ

Н.М. Галеева ¹, М.И. Воевода ², М.Г. Спиридонова ³, В.А. Степанов ³, А.В. Поляков ¹

¹Медико-Генетический Научный Центр Российской Академии Медицинских Наук, г. Москва, 115478, nelia82@mail.ru*

²Государственное Учреждение Научно-Исследовательский Институт терапии Сибирского отделения Российской Академии Медицинских Наук, Новосибирск, 630089, mvoevoda@yandex.ru

³ Научно-исследовательский Институт Медицинской Генетики Сибирского отделения Российской Академии Медицинских Наук, Томск, 634050, vadim.stepanov@medgenetics.ru

 

Наследственная метгемоглобинемия первого типа (наследственная энзимопеническая метгемоглобинемия, НЭМ) - аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся резким снижением активности растворимой формы NADH-цитохром-b5-редуктазы и клинически проявляющееся цианозом кожных покровов и слизистых оболочек. Молекулярно-генетической причиной заболевания в Якутии является мутация с.806С>T в гене CYB5R3, накопление которой обусловлено эффектом основателя. В настоящей работе на основе анализа неравновесия по сцеплению 13 микросателлитных маркеров, фланкирующих ген CYB5R3, с заболеванием установлен гаплотип хромосомы основателя. Определено время распространения данной мутации в Якутии, которое составило 285±135 лет. Установлена частота гетерозиготного носительства мутации с.806С>T в гене CYB5R3, которая составила 55 на 1000 здоровых якутов и рассчитана частота наследственной метгемоглобинемии первого типа в Якутии, которая составила 1 на 1250 якутов.

 

 

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ДНК-ФИНГЕРПРИНТОВ

Скосырев В. С.¹, Васильева Г. В.², Ломаева М. Г.², Малахова Л. В.², Антипова В. Н.², Безлепкин В. Г.²

¹ Научно-аналитический центр Института материалов современной энергетики и нанотехнологий Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, Москва 125480
² Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук, Пущино 142290

 

В рамках выполнения проектов по изучению количественных закономерностей изменений полиморфизма ДНК у животных и людей, подвергшихся воздействию гамма-радиации, разработан программный продукт “GelAnalyser” для распознавания и корректного сравнения ДНК-фингерпринтов, включающих большое количество дискретных полос. Фактически возможности программы более широки, ее применение позволяет анализировать изображения любых многокомпонентных гелей, содержащих фрагменты как ДНК, так РНК и белков. Программный продукт работает под управлением операционной системы Windows. “GelAnalyser” позволяет анализировать полученные с применением сканера, телекамеры или цифрового фотоаппарата изображения дорожек геля; обеспечивает визуальный контроль процессов идентификации и сравнительного анализа полос; дает возможность учитывать неидентифицированные автоматически полосы или исключать артефакты (загрязнения) на изображениях. В основу работы “GelAnalyser” положено определение величин нормированных координат полос с учетом относительной электрофоретической подвижности (Rf) продуктов ПЦР и сравнение их спектров – набора полос на дорожках геля – на сходство или различие составляющих компонентов с представлением результатов статистической обработки.

 

 

КОНКОРДАНТНОСТЬ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА ВАЗОПРЕССИНАИ РОСТА КАРЦИНОСАРКОМЫ WALKER 256 У КРЫС

И.И. Хегай

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090; e-mail: khegay@bionet.nsc.ru

 

Исследованы особенности роста карциносаркомы Walker 256 у крыс различного генотипа. Эксперименты выполнены на инбредных крысах линий Brattleboro и WAG, а также на их гибридах, выщеплявшихся в процессе конгенного переноса нормального гена вазопрессина на генотип крыс Brattleboro. Крысы линии Brattleboro не экспрессируют ген вазопрессина. Установлено, что существуют только два варианта динамики роста опухоли. У крыс инбредной линии Brattleboro и у гомозигот di/di, выщеплявшихся в возвратных скрещиваниях гетерозиготных потомков от исходного скрещивания(WAG х Brattleboro) F₁ х Brattleboro на особей родительского генотипа Brattleboro, опухоль после некоторого роста регрессирует и исчезает. У гетерозиготных гибридных сибсов генотипа di/+ опухоль растёт линейно во времени и повсеместно завершается летальным исходом. Обнаружено, что в процессе конгенизации признак регрессии опухоли стабильно сохраняется и устойчиво наследуется в ряду поколений конкордантно с генотипом di/di, а у крыс, имеющих хотя бы один аллель нормально экспрессирующегося гена вазопрессина, всегда наблюдается непрерывный и летальный рост опухоли.

 

 

ВЛИЯНИЕ КОМОРБИДНОСТИ НА АССОЦИАЦИЮ АЛЛЕРГИЧЕСКОГО РИНИТА С ВАРИАНТОМ RS12621643 ГЕНА KCNE4

М.Б. Фрейдин^1*, Е.Ю. Брагина¹, И.В. Салтыкова², Е.В. Деева², Л.М. Огородова², В.П. Пузырев^{1, 2}

¹ Научно-исследовательский институт медицинской генетики» Сибирского Отделения Российской Академии медицинских наук;  Томск, 634050

e-mail: mfreidin@medgenetics.ru

²Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации; Томск, 634050

e-mail: office@ssmu.ru

 

Проведен анализ связи аллергического ринита с вариантом rs12621643 гена KCNE4 у русских жителей Западной Сибири с учетом коморбидности с бронхиальной астмой. Установлено, что среди лиц, не имеющих бронхиальной астмы, частоты аллеля KCNE4*G и генотипа KCNE4*G/G статистически значимо выше у больных ринитом по сравнению с лицами без этого заболевания. В то же время, не найдена ассоциация rs12621643 с ринитом в группе лиц, страдающих бронхиальной астмой. Полученные данные свидетельствуют о связи изменчивости гена KCNE4 с аллергическим ринитом, хотя эффект этого гена в отношении развития заболевания может быть нивелирован на фоне манифестации другого атопического заболевания.