Аннотации статей. Том 49, 2013 г., № 11
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СИГНАЛЬНОГО ПУТИ JAK/STAT В ОРГАНИЗМЕ ДРОЗОФИЛЫ
Институт биологии гена РАН, Москва 119334; e-mail: ll78@yandex.ru
В обзоре рассмотрены основные биологические процессы в организме дрозофилы, которые находятся под контролем сигнального пути Jak/Stat. Плодовая мушка представляет собой удобный объект для изучения роли этого сигнального пути в различных аспектах онтогенеза.
ГЕНОМНАЯ СЕЛЕКЦИЯ МОЛОЧНОГО СКОТА В МИРЕ. ПЯТЬ ЛЕТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных РACХН, СанктПетербург-Пушкин 196601; e-mail: smaragd@inbox.ru
Геномная селекция это метод основный на использовании полиморфных однонуклеотдных замен (SNP), как маркеров для определения ценности генотипа животного или растения. В обзоре рассматривается состояние геномной селекции молочного скота через пять лет после создания плотных SNP-чипов. Даются ссылки на использование геномной селекции на других видах животных и растений. Кратко описываются основные принципы построения линейных и нелинейных математических моделей, позволяющих вычислить геномную оценку животного. Особое внимание уделяется точности и феномену аддитивности геномной оценки, а также перспективе использования разных схем геномной селекции, в том числе, учитывающих геномную селекцию на протяжении многих десятков поколений. Приводится информация о международных организациях, способствующих консолидации геномной информации из разных стран с целью создания глобальных референтных популяций пород молочного скота. Все результаты практического использования геномной селекции за пять лет по оценке племенной ценности молочного скота собраны в таблицу, что позволяет наглядно оценить достижения в этой высокотехнологичной области животноводства.
НАРУШЕНИЯ СТРУКТУРЫ СИНАПТОНЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ СПЕРМАТОЦИТОВ I ПОРЯДКА МЫШИ В ОТВЕТ НА ВВЕДЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; е-mail: olkolomiets@mail.ru
2 Чеченский государственный университет, Грозный
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра генетики, Москва 11992
Иммуноцитохимически исследована структура синаптонемных комплексов (СК) хромосом в распластанных ядрах сперматоцитов I порядка мыши на 1, 10 и 36 сутки после десятидневного внутрибрюшинного введения антимикробных препаратов трех фармакологических групп: фурацилина - антисептика производного нитрофурана; цифрана - антибиотика группы фторхинолонов и секстофага - поливалентного пиобактериофага. На 1 сутки после окончания введения препаратов выявлено максимальное количество нарушений в структуре и поведении СК. На 10 и 36 сутки общее количество нарушений в структуре СК постепенно снижалось На первые сутки после окончания введения цифрана и секстофага в 41,8% и 25% ядер соответственно выявлена фрагментация СК (ФСК), а у самцов, которым вводили фурацилин, выявлена ФСК в 100% ядер. Множественная фрагментация хромосом носит характер мейотической катастрофы и приводит к дегенерации клеток, без включения механизма пахитенного ареста. Признаки пахитенного ареста выявлены в ядрах сперматоцитов I порядка с нарушением синапсиса хромосом. После введения секстофага впервые обнаружены кольцевые структуры, которые «отшнуровываются» от латеральных элементов СК и иммуноокрашиваются антителам к белку SCP3.
МУТАНТЫ БАКТЕРИИ AZOSPIRILLUM BRASILENSE SP245 СО ВСТАВКОЙ ОМЕГОНА В ГЕНАХ ЛИПИДНОГО МЕТАБОЛИЗМА MMSB ИЛИ FABG ДЕФЕКТНЫ ПО ПОДВИЖНОСТИ И ЖГУТИКОВАНИЮ
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов 410049; e-mail: ei_katsy@mail.ru
Бактерии Azospirillum brasilense имеют смешанное жгутикование: при повышенной плотности среды в дополнение к полярному жгутику на их клетках образуются многочисленные латеральные жгутики. Жгутики определяют способность азоспирилл к активному плаванию и роению. На примере штамма A. brasilense Sp245 показано, что вставка искусственного транспозона Omegon-Km в хромосомный ген 3-гидроксиизобутиратдегидрогеназы (mmsB) сопровождается появлением значительных дефектов в образовании полярного жгутика и обездвиживанием латеральных жгутиков. У мутанта штамма Sp245 со вставкой омегона в расположенный в плазмиде AZOBR_p1 ген 3-оксоацил-[ацил-переносящий белок]-редуктазы (fabG) обнаружена полная утрата латеральных жгутиков и способности к роению, а также существенные дефекты в сборке полярного жгутика (но некоторые клетки еще подвижны в жидких средах). Жизнеспособность мутантов A. brasilense Sp245 с инсерцией омегона в гене mmsB или fabG не снизилась. Значимых различий в жирнокислотном составе экстрактов суммарных клеточных липидов у штамма A. brasilense Sp245 и его mmsB и fabG мутантов не выявлено.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИБРИДНЫХ ЛИНИЙ TRITICUM AESTIVUM/TRITICUM DURUM И TRITICUM AESTIVUM/TRITICUM DICOCCUM ПО ГЕНОМНОМУ СОСТАВУ И УСТОЙЧИВОСТИ К ГРИБНЫМ БОЛЕЗНЯМ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
1 Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск; e-mail: leonova@bionet.nsc.ru
2 Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва
3 Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, Минск
4 Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Germany
Изучено генетическое разнообразие гибридных линий мягкой пшеницы Triticum aestivum/Triticum durum и Triticum aestivum/Triticum dicoccum (2n = 42, F6-7) с помощью хромосом-специфичных микросателлитных (SSR) маркеров и С-окрашивания хромосом. Кластерный анализ данных, полученных c использованием 42 SSR-маркеров, показал, что гибридные линии распадаются на три группы, соответствующие их происхождению. Отмечено два случая полного генетического сходства между линиями 1832-2/1834-6 и 208-3/213-1, при получении которых мягкая пшеница была использована в качестве материнского растения. В комбинациях скрещивания, где стабилизация ядерного генома гексаплоидных линий происходила на фоне цитоплазматического генома тетраплоидных пшениц, наблюдается высокий уровень дивергенции между сестринскими линиями, превышающий в ряде случаев 50%.
Проведена оценка степени восприимчивости линий к мучнистой росе, бурой и стеблевой ржавчинам и септориозу в различных экологических условиях. Обнаружено, что устойчивость к мучнистой росе и бурой ржавчине существенно зависела от региона проведения испытаний. Результаты полевых испытаний показали, что линии 195-3, 196-1 и 221-1 с генетическим материалом T. durum обладают комплексным иммунитетом к грибным патогенам в Западно-Сибирском регионе и Республике Беларусь. Для линий 195-3 и 196-1 показан возможный вклад хромосом 4В и 5В в формирование комплексной устойчивости к болезням. Гибридные линии с комплексной устойчивостью могут быть использованы для расширения генетического разнообразия современных сортов мягкой пшеницы по генам иммунитета.
ВЛИЯНИЕ ГЕНОМА D ПШЕНИЦЫ НА ПРОЯВЛЕНИЕ ПРИЗНАКА НОВОГО ТИПА ВЕТВИСТОКОЛОСОСТИ В ГИБРИДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ЛИНИИ 171ACS
Институт генетических ресурсов Национальной академии наук Азербайджана, цитогенетический отдел, Баку AZ 1106; e-mail: arzu2007@mail.ru
Линия 171ACS (AABBDD, 2n=6x=42), являющаеся источником гена нового типа ветвистоколосости была скрещена с тетраплоидными (AABB и AAGG, 2n=4x=28) и октоплоидным (AAAABBGG, 2n=8x=56) видами пшеницы, не включающих геном D, а также гексаплоидными (AABBDD и AAGGDD, 2n=6x=42) видами пшеницы, тетра- (AADD, 2n=4x=28) и гексаплоидным (AADDSS, 2n=6x=42) амфидиплоидами, несущими геном D. У полученных гибридов F1-F3 была изучена наследуемость нового типа ветвистоколосости. Согласно результатам гибридологических анализов у гибридов, полученных от скрещивания линии 171ACS с видами пшеницы, не включающих геном D, установлено, что данный признак контролируется одним рецессивным геном (хотя фенотип линии не исключает существование ещё одного гена), а линия 171ACS является источником гена нового типа ветвистоколосости. В гибридных популяциях, полученных от скрещивания линии 171ACS с видами и амфидиплоидами, имеющих геном D, не выявлено ни одной ветвистоколосой формы, что ещё раз экспериментально свидетельствует об ингибирующем воздействии хромосом D-генома на экспрессию признака нового типа ветвистоколосости. Факт наличия в гибридных популяциях 171ACS с T. araraticum Jakubz. (AAGG) и T. fungicidum Zhuk. (AAAABBGG) наряду с нормальноколосыми растениями также и ветвистоколосых форм, подтверждает, что отсутствие D генома благоприятствует экспрессии ветвистоколосости. Появление признака нового типа ветвистоколосости у гибридов 171ACS с видами пшеницы с геномной формулой AABB, а также - AAGG указывает что ген, контролирующий этот признак, находится в хромосоме A генома.
EXPRESSING THE MAIZE ANTHOCYANIN REGULATORY GENE LC INCREASED FLAVONOID CONTENT IN THE SEED OF WHITE PERICARP RICE AND PURPLE PERICARP RICE
College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai, 200234 China; e-mail: lijianyue01@yahoo.com.cn
The colour of red, purple, brown and white occurs in pericarp of rice. Here, the maize anthocyanin regulatory gene Lc under control of the promoter of the rice glutelin gene Gt1 was introduced in the white pericarp rice “Chao2-10” and purple pericarp rice “Qingjiaozidao”. The results demonstrated that some transgenic “Chao2-10” rice pericarps became brown, and the total flavonoid contents in the unpolished rice of the two transgenic rices increased significantly compared with their respective controls. Unpolished rice kernel thickness and weight in the two transgenic rices decreased slightly.
О ФОРМИРОВАНИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ В ПОПУЛЯЦИЯХ ТИХООКЕАНСКОЙ ТРЕСКИ (GADUS MACROCEPHALUS TILESIUS) (GADIDAE)
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; e-mail: andrei_str@mail.ru
Проведен анализ изменчивости микросателлитных локусов ДНК Gmo3, Gmo34, Gmo35, Pgmo32, Gmo19 в выборках тихоокеанской трески из различных районов северной части Тихого океана. Результаты выполненных статистических тестов показывают, что популяционная дифференциация является результатом различного уровня репродуктивной самостоятельности отдельных популяций тихоокеанской трески, сформировавшейся в плейстоцен-голоценовый период с его особенностями трансгрессий и регрессий вод Мирового океана и поддерживаемой как сложившейся системой течений, так и особенностями миграционного поведения трески северотихоокеанского региона.
CDNA CLONING AND ANALYSIS OF POLYMORPHISM OF GFI1B GENE IN GUIZHOU WHITE GOAT
Key Laboratory of Animal Genetics, Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region, Ministry of Education, College of Animal Science, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550025, China; e-mail: ef.wxluo@gzu.edu.cn
This study mainly aimed to research the CDS sequence (coding sequence), polymorphisms of exon1, exon2 and part of exon8 of GFI1B in GuiZhou white goat of indigenous Chinese goat. The cDNA of GFI1B was analysed through bioinformatics which was obtained by the reverse transcription PCR (RT-PCR). The polymorphisms of GFI1B gene exons region was identified whose association with growth traits was analysed by GuiZhou white goat. The results revealed that the cDNA of GFI1B which contained a complete open reading frame (ORF) was 996bp in full length. The accession numbers on GenBank was JX627316. One new mutation sites of C347A had been determined in the eighth intron. Our results could lay the foundation for the further investigation on the role of GFI1B gene in goat growth traits.
ФИЛОГЕОГРАФИЯ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПРЕСНОВОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ТРУБКОНОСЫХ БЫЧКОВ РОДА PROTERORHINUS (GOBIIDAE: PISCES) ПОНТО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА.
1 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Ярославская обл., Борок 152742; e-mail: syv@ibiw.yaroslavl.ru
2 Воронежский государственный университет, Воронеж
В работе проанализирован полиморфизм нуклеотидной последовательности участка митохондриальной ДНК, включающего ген цитохрома b (Cyt-b), у представителей рода Proterorhinus (трубконосые бычки) из водоемов Понто-Каспийского бассейна. 10 обнаруженных в ходе анализа гаплотипов объединяются в две группы. Таким образом, представленные результаты свидетельствуют о наличии только двух таксономически валидных филетических линий - 1) морских и солоноватоводных популяций Черного моря и 2) пресноводных популяций всего Понто-Каспийского бассейна совместно с солоноватоводной популяцией Каспийского моря. На основании анализа распространения гаплотипов трубконосых бычков рассматриваются особенности расселения (филогеографии) этой группы в пресноводных водоемах Понто-Каспийского бассейна. Установлено, что основным источником при формировании пресноводных и солоноватоводных популяций был бассейн древнего Каспийского моря. В Понто-Каспийском бассейне выделяются два центра видообразования и распространения трубконосых бычков: один из них связан с современной северо-западной частью Черного моря, второй же приурочен к Каспийскому морю. Обосновано предположение, что современное расселение трубконосого бычка по Волге осуществлялось из Каспийского моря.
ПОЛИМОРФИЗМ ПО ОДНОНУКЛЕОТИДНЫМ ЗАМЕНАМ (SNP) В ПОПУЛЯЦИЯХ НЕРКИ ONCORHYNCHUS NERKA П-ВА КАМЧАТКА
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва 107140; e-mail: mailfed@mail.ru
Изучена изменчивость 45 локусов однонуклеотидного полиморфизма ДНК (ОНП или SNP) в четырех крупнейших природных популяциях нерки Oncorhynchus nerka азиатского побережья Тихого океана (Восточной и Западной Камчатки). Нерка р. Палана в значительной степени отличалась от всех исследованных популяций. Вероятным объяснением полученных различий является предположение о возможных демографических событиях в истории данной популяции, связанных с уменьшением ее эффективной численности. Предложен дифференциальный подход к выбору SNP маркеров для изучения происхождения, путей расселения и эволюции азиатской нерки, а также для решения прикладных задач, таких как определение популяционной принадлежности и генетическая идентификация. Выявлены адаптивно-значимые локусы, эволюционирующие под давлением балансирующего (стабилизирующего) отбора, благодаря чему набор локусов, обеспечивающий исходный уровень ошибки классификации в тестах на определение популяционной принадлежности, сокращен до 30. Обнаружено, что ОНП, локализованные в генах MHC2 и GPH, находятся под давлением направленного отбора. Предложены методики отбора ОНП для филогенетических исследований азиатской нерки. С помощью анализа главных компонент отобраны 17 локусов, удовлетворительно воспроизводящих внутри- и межрегиональную генетическую дифференциацию камчатской нерки.
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ БЕСЕРМЯН ПО ДАННЫМ О ПОЛИМОРФИЗМЕ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: k294_chew@mail.ru
В работе представлены первые данные по разнообразию мтДНК у бесермян – родственного удмуртам финно-угорского народа. Анализ полиморфизма мтДНК показал, что бесермяне выделяются из населения Волго-Уральского региона за счет высокой доли монголоидного компонента. В выборке бесермян обнаружены восточноевразийские гаплотипы, не выявленные у народов Поволжья и Приуралья, и представленные в Южной Сибири, преимущественно у тюркоязычных народов. Анализ генетических расстояний от бесермян до окружающих этносов показал удаление бесермян от народов Волго-Уральского региона и сближение с тюркоязычными народами Южной Сибири. Таким образом, результаты работы свидетельствуют в пользу смешанного удмурто-тюрскского происхождения бесермян.
АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ВНУТРЕННЕГО ТРАНСКРИБИРУЕМОГО СПЕЙСЕРА ITS1 И РИБОСОМНОГО ГЕНА 5.8S У ВИДОВ РОДА MALUS
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: saveleva_kate@mail.ru
2 Центр «Биоинженерия» РАН,
Определена нуклеотидная последовательность фрагмента ITS1-5.8S области рибосомного оперона в 41 образце видов Malus. Общая длина сравниваемых последовательностей составила от 389 до 392 п.н. Район гена 5.8 S был полностью консервативным у всех образцов. Уровень полиморфизма ITS1 составил 14 %. Были выявлены как видоспецифичные замены, так и замены характерные для групп видов. Анализ полученных секвенированных последовательностей видов M. orientalis и M. turkmenorum выявил их полную идентичность, что говорит о необходимости проведения дополнительных исследований с привлечением большего количества образцов обоих видов из других коллекций для уточнения таксономического статуса вида M. turkmenorum. Также подтверждены ранее полученные данные о синонимичности видов M. baccata, M. mandshurica, M. pallasiana, M. sachalinensis.