Аннотации статей. Том 49, 2013 г., № 8
РОЛЬ ПОЛИТЕНИИ И ХРОМОСОМНО-МЕМБРАННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ У РАСТЕНИЙ
С.С. Кирикович, Е.В. Левитес
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск 630090, e-mail: svetak@bionet.nsc.ru, levites@bionet.nsc.ru
В статье анализируются имеющиеся в литературе данные о политении у растений и у эукариот в целом, сведения о структуре интерфазных хромосом и их связи с ядерной мембраной. В свете этих данных рассматриваются результаты собственных исследований соотношений фенотипических классов маркерных ферментов в агамоспермных (апомиктических) потомствах сахарной свеклы. Приведенные данные позволяют утверждать, что политения хромосом и их связь с ядерной мембраной, обеспечивают не только реализацию наследственной информации, но и определяют соотношение гено- и фенотипов в потомствах.
НОВАЯ НИЗКОКОПИЙНАЯ ПЛАЗМИДА ЦИАНОБАКТЕРИИ ANABAENA VARIABILIS
А.В. Марданов 1, А.В. Белецкий 1, В.М. Гумеров 1, Е.А. Карбышева 2, Л.Е. Михеева 2
1 Центр «Биоинженерия» РАН, Москва 117312, e-mail: mardanov@biengi.ac.ru
2 Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, кафедра генетики, Москва 119234
Проведено секвенирование полного генома A. variabilis АТСС29413 из коллекции кафедры генетики биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и обнаружена наряду с тремя известными плазмидами (А, В, С) ранее неизвестная кольцевая низкокопийная плазмида D. Определена полная нуклеотидная последовательность плазмиды D, составляющая 27051 нуклеотидов. В плазмиде выявлены гены parA и parB системы сегрегационной стабильности плазмиды, два гена, кодирующих белки репликации, ген сайт-специфической рекомбиназы, системы рестрикции-модификации типа I, а также ряд генов с неизвестными функциями. С помощью ПЦР-анализа показано, что плазмида D имеется также в геномах двух эпифитных штаммов из Вьетнама - Anabaena sp.182 и Anabaena sp. 281, а также штаммов Anabaena sp.V5 и Anabaena azollae (Newton’s isolate).
ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ГЕНОМА PHI297 - УМЕРЕННОГО БАКТЕРИОФАГА НОВОГО ВИДА, АКТИВНОГО НА PSEUDOMONAS AERUGINOSA
1С.В. Крылов, 2А.М. Кропинский, 1О.В. Шабурова, 3К.А. Мирошников, 1Е.Н. Чеснокова, 1В.Н. Крылов
1 НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова Российской Академии Медицинских Наук, Москва 105064, e-mail: sergey.krylov.mech.inst@mail.ru
2 Отдел клеточной и молекулярной биологии Университета Гелф, Гелф, Онтарио N1G 2W1, Канада. e-mail: kropinski@uoguelph.ca
3 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской Академии Наук, Москва 119997, e-mail: kmi@ibch.
В статье рассматривается и обсуждается структура генома и свойства умеренного бактериофага phi297 Pseudomonas aeruginosa. Из анализа результатов секвенирования и аннотирования сделан вывод, что геном phi297 обладает мозаичной структурой, которая сформировалась при комбинации блоков генов бактерий и/или их фагов, относящихся к отдаленным в систематическом отношении группам микроорганизмов. Результаты анализа уровня и характера ДНК-гомологии phi297 с секвенированными к настоящему времени геномами родственных бактериофагов P. aeruginosa, интерпретируются с позиции возможности активной миграции фагов этой группы между разными видами.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ РАСТЕНИЙ ARABIDOPSIS THALIANA (L.) HEYNH. К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ СЕВЕРНОЙ ГРАНИЦЫ АРЕАЛА
А.С. Курбидаева1, М.В. Зарецкая2, А.Д. Солтабаева1, М.Г. Новокрещёнова1, Е.В. Куприянова1, О.М. Федоренко2, Т.А. Ежова1
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,кафедра генетики, 119992 Москва, e-mail: ezhova2001@mail.ru
2 Институт биологии Карельского научного центра Российской Академии Наук, 185910 Петрозаводск, email: fedorenko_om@mail.ru
Исследовано время зацветания и потребность к яровизации растений A. thaliana из 8 природных карельских популяций (КП). Показано, что КП представлены позднозацветающими растениями, имеющими более высокий уровень экспрессии репрессора цветения FLC и сниженный уровень индуктора цветения SOC1 по сравнению с более рано зацветающими экотипами Dijon-M и Cvi-0. Несмотря на некоторые различия между КП по времени зацветания и потребности к яровизации, мы не обнаружили изменений нуклеотидной последовательности гена FRI и различий между КП по уровню экспрессии в 2х – недельных проростках гена FRI и его мишени - FLC, которые могли бы объяснить эти различия.
Анализ экспрессии гена биосинтеза абсцизовой кислоты NCED3 и гена катаболизма этого гормона CYP707A2 не выявил существенных различий уровней их экспрессии между поздноцветущими КП и расами Dijon-M и Cvi-0 с ранними сроками цветения. Гипотермическое воздействие (4°С в течение суток) активировало не только экспрессию гена NCED3, но и гена RD29B, который участвует в развитии защитного ответа на холод, зависимого от абсцизовой кислоты (АБК). Уровень активации холодом этих генов был примерно одинаков для всех исследованных генотипов. Полученные данные свидетельствуют о том, что активность работы АБК-зависимого пути ответа на холодовой стресс в растениях не зависит от уровня экспрессии FLC. Отсутствие существенных различий по экспрессии генов АБК-зависимого холодового ответа между растениями северных популяций, с одной стороны, и растениями Dijon-M (Европа) и Cvi-0 (острова Зеленого мыса), с другой, указывает на то, что этот путь защитного ответа на холод не играет ключевой роли в адаптации к условиям севера.
LARGE-SCALE DEVELOPMENT OF PIP AND SSR MARKERS AND THEIR COMPLEMENTARY APPLIED IN NICOTIANA
L. Huang b,†, H. Cao a,†, L. Yang a,*, Yu. Yu b, Yu. Wang a
a Tobacco Lab, College of Plant Protection, Shandong Agricultural University, Daizong Road No.61, Tai’an, Shandong, 271018, China
b College of Agronomy, Shandong Agricultural University, Daizong Road No.61, Tai’an, Shandong, 271018, China
* Corresponding author. Tel.: +86 0538 8242453
E-mail address: Long Yang, lyang@sdau.edu.cn; Hengchun Cao, chcsnd@163.com; Lisha Huang, huang2002003@gmail.com; Yujun Wang, yancao@sdau.edu.cn; Yuanjie Yu, yuanjy@sdau.edu.cn;
† These authors contributed equally to this work.
PIP (Potential Intron Polymorphism) and SSR (Simple Sequence Repeats) were used in many species, but large-scale development and combined use of these two markers have not been reported in tobacco. In this study, a total of 12,388 PIP and 76,848 SSR markers were designed and uploaded to a web-accessible database (http://yancao.sdau.edu.cn/tgb/). E-PCR analysis showed that PIP and SSR rarely overlapped and were strongly complementary in the tobacco genome. The density was 3.07 PIP and 1.72 SSR markers per 10 kb of the known sequences. A total of 153 and 166 alleles were detected by 22 PIP and 22 SSR markers in 64 Nicotiana accessions. SSR produced higher PIC (polymorphism information content) values and identified more alleles than PIP, whereas PIP could identify larger numbers of rare alleles. Mantel testing demonstrated a high correlation coefficient (r = 0.949, P < 0.001) between PIP and SSR. The UPGMA dendrogram created from the combined PIP and SSR markers was clearer and more reliable than the individual PIP or SSR dendrograms. It suggested that PIP and SSR can make up the deficiency of molecular markers not only in tobacco but other plant.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА УЧАСТКОВ ЯДЕРНОЙ И МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК У БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ ЭНДЕМИЧНЫХ БАЙКАЛЬСКИХ ГУБОК
В.Б. Ицкович, О.В. Калюжная, С. И. Беликов
Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск 664033, e-mail: itskovich@mail.ru
С целью изучения филогенетических отношений и уточнения таксономии проведен анализ нуклеотидной изменчивости гена силикатеина и межгенного района мтДНК у эндемичных байкальских губок сем. Lubomirskiidae. Филогенетический анализ экзонных участков силикатеина α1 шести видов пресноводных губок выявил значительную межвидовую вариабельность данного участка. Проведенный анализ не поддерживает монофилию родов Lubomirskia и Baikalospongia. Участок мтДНК между COX2 и ATP6 генами был проанализирован у пяти видов Lubomirskiidae, включая множественные образцы одного вида, для анализа внутривидовой вариабельности. Согласно результатам анализа, род Baikalospongia парафилетичен по отношению к Lubomirskia, а виды B. bacillifera и B. recta не формируют монофилетических групп. Молекулярные данные указывают на необходимость пересмотра таксономии Lubomirskiidae. Показано, что ускоренная эволюция у эндемичных байкальских губок сопровождается увеличением размера некодирующих областей как митихондриального, так и ядерного генома.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОССИЙСКИХ ФОРМ ВИРУСА ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
1М.Н. Рузина, 1Б.В. Андрианов, 2Т.М. Супрович, 1Г.Е. Сулимова
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова, РАН, Москва, 19991, e-mail: maria-ruzina@mail.ru
2 Подольский государственный аграрно-технический университет, г. Каменец-Подольский, Украина
Генетические особенности изолятов вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС), распространенных в России и Украине форм (BLV-1, BLV-2 и BLV-4), охарактеризованы на основе полиморфизма фрагмента гена pol. Выявлены семь форм вируса. Изменчивость изолятов ВЛКРС в пределах формы не превышает 1%. Несмотря на недавнее проникновение ВЛКРС на территорию России в середине XX века, российские варианты ВЛКРС характеризуются рядом специфичных нуклеотидных замещений. Выявлены точковые нуклеотидные замены, приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка обратной транскриптазы ВЛКРС специфичные для отдельных форм вируса. Транзиция C→G в позиции 2752 (относительно референсного генома вируса AF033818), приводящая к замене глутаминовой кислоты на аспарагиновую (GAG→GAC), специфична для формы BLV-2. Данная мутация найдена в изолятах вируса обнаруженных на Украине. Нуклеотидная замена T→G в позиции 2758, приводящая к замене изолейцина на метионин (ATT→ATG), специфична для формы BLV-4 и BLV-7. Форма BLV-4 выявлена только на территории России и Украины. В настоящем сообщении проведен анализ литературных данных по изменчивости ВЛКРС. Критически осмыслены предложенные ранее классификации форм ВЛКРС и предложена новая оптимальная классификация форм ВЛКРС с максимальным на настоящее время разрешением.
FABP3, FABP4 AND ANXA9 SNP GENOTYPES IN RELATION TO BREEDING VALUES FOR MILK PRODUCTION TRAITS IN POLISH HOLSTEIN-FRIESIAN COWS
H. Kulig *1, I. Kowalewska-Łuczak1, K. Żukowski2, W. Kruszyński3
1 Department of Genetics and Animal Breeding, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, 71-466 Szczecin, Poland
2 Department of Animal Genetics and Breeding, National Research Institute of Animal Production, Krakowska 1, 32-083 Balice, Poland
3 Department of Genetics, Wrocław University of Environmental and Life Sciences, Kożuchowska 7, 51-631 Wrocław, Poland
The aim of this study was to estimate the associations between the ANXA9, FABP3, and FABP4 genotypes and the breeding value for milk production traits (yields of milk, protein, and fat, as well as protein and fat percentage) in 975 Polish Holstein-Friesian cows. The frequencies of genotypes and alleles were determined. Statistically significant relations between the ANXA9 SNP and the breeding value for fat content, as well as the FABP4 SNP and the breeding value for protein content were found. The results indicated that selection for the ANXA9 GG and FABP4 GG animals might contribute to an decreased fat content and increased protein content in milk, respectively, in Polish Holstein-Friesian cows. Although verification in the further studies is needed.
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РОДСТВО И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ СИСТЕМАТИКИ СКАЛЬНЫХ ЯЩЕРИЦ РОДА DAREVSKIA (SQUAMATA: LACERTIDAE) НА ОСНОВЕ ЛОКУСНОГО АНАЛИЗА ДИСПЕРГИРОВАННЫХ ПОВТОРОВ ТИПА SINE (SQUAM1).
С.А. Косушкин, В.В. Гречко
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва, 119991, e-mail: toki@mail.ru
Для изучения молекулярно-генетического родства и сопоставления его с таксономией в комплексе ящериц-лацертид р. Darevskia применили локусный анализ копий повтора типа SINE (Squam1), специфичного для отр. Squamata. Один из локусов (№34) содержит копию Squam1 во всех исследованных видах и подвидах рода, некоторые из локусов имеют крупные индели и специфический набор мутаций. Наиболее часто обнаруживается аллельный вариант М (средний, около 340 пн) – во всех подвидах D. saxicola (saxicola, darevskii, szczerbaki, lindholmi) и в большинстве других видов рода. Два вида – D. derjugini и D. praticola – отличаются от всех по содержанию в них длинных (L) и коротких (S) аллелей. Наибольшая характеризует популяцию D. derjugini Сев. Кавказа (L, 379 пн, ssp. silvatica), наименьшая (97 пн) – объединяет подвиды derjugini и barani. Вторая S-аллель (279 пн) характеризует подвид D. praticola praticola; некоторые особи обладают, кроме того, аллелью М. Второй подвид – D. p. pontica – содержит аллель L2, который отличается от всех других средних аллелей по строго специфичной небольшой индели. Помимо апоморфных инделей, учитывали также специфичность и паттерны распределения мутаций в аллелях Squam1. NJ-дерево свидетельствует не только о соответствии между морфологическими и молекулярно-генетическими признаками видов derjugini, praticola и saxicola, но и о том, что четыре подвида D. saxicola гораздо более близкородственны, чем подвиды внутри первых двух видов; обособляются также D. d. silvatica и группа D. d. derjugini+ barani. Не исключается возможность выделения популяций из Азербайджана и Сербии в качестве самостоятельных подвидов D. praticola.
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ ДНК (XRCC1, XRCC3, XPС, XPD, XPA) В ЭТНИЧЕСКИХ ГРУППАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
*О.В. Кочетова1, Г.Ф. Корытина1, Л.З. Ахмадишина1, Т.В. Викторова1,2
1 Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа 460054, e-mail: ecolab_203@mail.ru
2 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450000
Проведен анализ распределения частот генотипов и аллелей генов эксцизионной и гомологичной репарации ДНК: XRCC1 (rs25487 и rs25489), XRCC3 (rs861539), XPС (rs2228001), XPD (rs13181), XPA (rs1800975) в трех этнических группах жителей Республики Башкортостан - русских, татар и башкир, и сопоставление полученных результатов с данными по другим этническим группам России и мира. Показаны статистически значимые различия в распределении частот аллелей между выборками русских и татар для полиморфного локуса rs1800975 гена XPA(р=0.03). Русские и башкиры различались по распределению частот аллелей локуса rs861539 гена XRCC3 (р<0.0001), татары и башкиры – по локусу rs861539 гена XRCC3 (р<0.0001). Частоты аллелей исследованных полиморфных локусов генов репарации ДНК у русских и татар РБ соответствует таковым населению Северной и Западной Европы, тогда как башкиры характеризуются распределением частот аллелей, сходным с этнической группой индийцев Гуджарати.
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ АЛЛЕЛЕЙ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ LEU33PRO И LEU66ARG ГЕНА ITGB3 У ЖИТЕЛЕЙ СИБИРСКОГО РЕГИОНА
1 НИИ медицинской генетики Сибирского отделения РАМН, 634050 Томск, e-mail: irina.goncharova@medgenetics.ru
2 НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Сибирского отделения РАМН, 650002 Кемерово, e-mail: reception@cardio.kem.ru
Изучена частота полиморфного варианта T196C (Leu33Pro, rs5918) гена ITGB3 у женщин с репродуктивными нарушениями, больных с острым коронарным синдромом, в группе популяционного контроля. Частота редкого аллеля PLA2 у жителей г. Томска соответствовала 14,7%, г. Кемерово - 15,0%. Частота аллеля PLA2 (22,1%) и генотипа PLA2/PLA2 (8,0%) у женщин с невынашиванием беременности отличалась от контрольной группы (14,7%, р=0,017; 2,1%, р=0,0009). Секвенирование выявило мутацию rs36080296 (T216G, Leu66Arg). Частота которой у женщин с репродуктивными нарушениями достигала 2,7%; в группе с невынашиванием беременности - 4,4%, что значимо отличалось от контроля (0,08%, р=0,2x10-6). Мутация rs36080296 может служить фактором, предрасполагающим к невынашиванию беременности, особенно в сочетании с аллелем PLA2.
ИНСЕРЦИЯ ТРАНСПОЗОНА В ХРОМОСОМНУЮ КОПИЮ ГЕНА FLHB СОПРОВОЖДАЕТСЯ ДЕФЕКТАМИ В ОБРАЗОВАНИИ ПОЛЯРНОГО И ЛАТЕРАЛЬНЫХ ЖГУТИКОВУ БАКТЕРИЙ AZOSPIRILLUM BRASILENSE SP245
Е. А. Ковтунов, Л. П. Петрова, А. В. Шелудько, Е.И. Кацы
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук, Саратов 410049; e-mail: ei_katsy@mail.ru
На примере Azospirillum brasilense< Sp245 показано, что у бактерий со смешанным жгутикованием инсерционный мутагенез одной из копий гена flhB, кодирующего компонент жгутикового экспортного аппарата, может сопровождаться дефектами в образовании конститутивного полярного жгутика и индуцибельных латеральных флагелл. Несмотря на наличие второй копии flhB в составе плазмидного кластера генов, по-видимому, необходимого для образования латеральных жгутиков, flhB1::Omegon-Km мутант Sp245 полностью утратил способность к их продукции. Описанный эффект вставки омегона-Km в генflhB1 может объясняться использованием FlhB1 для сборки жгутиков двух типов. Поскольку к 3'-концу гена flhB1 прилегает транскрибируемая в том же направлении открытая рамка считывания AZOBR_150176, кодирующая гипотетическую мультисенсорную гибридную гистидинкиназу/регулятор ответа, не исключено участие этого белка в индукции синтеза латеральных жгутиков в ответ на повышение плотности окружающей среды.