РЕГУЛЯЦИЯ ТИПА QUORUM SENSING У БАКТЕРИЙ СЕМЕЙСТВА ENTEROBACTERIACEAE

Ю.В. Зайцева, А.А. Попова, И.А. Хмель

Институт молекулярной генетики Российской академии наук, Москва 123182; e-mail: khmel@img.ras.ru

 

Бактерии способны чувствовать повышение плотности популяции и отвечать на него скоординированной регуляцией экспрессии определенных наборов генов во всей популяции бактерий. Этот специфический тип регуляции получил название Quorum Sensing (QS). QS системы включают низкомолекулярные сигнальные молекулы различной химической природы и регуляторные белки, с которыми взаимодействуют сигнальные молекулы. QS системы являются глобальными факторами регуляции экспрессии бактериальных генов, они играют важную роль в контроле процессов метаболизма бактерий. В обзоре описаны QS системы бактерий семейства Enterobacteriaceae, функционирующие с участием сигнальных молекул различной природы: N-ацил-гомосеринлактонов, AI-2, AI-3, пептидов, индола. Рассмотрены отличия QS систем этих бактерий от QS систем бактерий других таксономических групп. Приведены данные о роли различных типов QS систем в регуляции клеточных процессов бактерий – их вирулентности, синтезе ферментов, антибиотиков, образовании биопленок, программируемой клеточной смерти и др.

 

 

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСУЛЯТОРА SF1 DROSOPHILA MELANOGASTER И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В РЕГУЛЯЦИИ ТРАНСКРИПЦИИ В ТРАНСГЕННЫХ ЛИНИЯХ

Д.В. Леман, А.Ф. Паршиков, П.Г. Георгиев, О.Г. Максименко

Институт биологии гена Российской академии наук, Москва 119334; e-mail: mog@genebiology.ru

 

Инсуляторы – это цис-регуляторные элементы, которые блокируют взаимодействие между энхансером и промотором и ограничивают распространение гетерохроматина. Ранее было показано, что SF1-инсулятор способен защищать экспрессию гена white от позитивных/негативных эффектов окружающего хроматина в трансгенных линиях дрозофилы. В настоящей работе в составе SF1-инсулятора был обнаружен сигнал полиаденилирования, который соответствует функциональному терминатору транскрипции в эмбриональных S2-клетках дрозофилы и трансгенных линиях дрозофилы. SF1-инсулятор также содержит двусторонний промотор, который функционирует в S2-клетках. Наконец, наши исследования не подтвердили способность инсулятора SF1 защищать транскрипцию гена white от «эффекта положения» в трансгенных линиях дрозофилы

 

 

ITS-ПОЛИМОРФИЗМ СОЛЕУСТОЙЧИВЫХ И СОЛЕЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПРИРОДНЫХ ШТАММОВ SINORHIZOBIUM MELILOTI – СИМБИОНТОВ ЛЮЦЕРНЫ, ДОННИКА И ПАЖИТНИКА

М.Л. Румянцева ^1*, В.С. Мунтян ¹, А. Менгони ², Б.В. Симаров ¹

¹ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук, Санкт-Петербург, Пушкин 196608; e-mail: mroumiantseva@yandex.ru, genet@yandex.ru
² Университет г. Флоренция, отдел эволюционной биологии, факультет науки, Флоренция 50019, Италия; e-mail: alessiome@unifi.it

 

Полиморфизм rrs-rrl рибосомальных оперонов (межгенная последовательность, ITS) изучен у 81 изолята Sinorhizobium meliloti (АК001–АК210) из коллекции лаборатории генетики ВНИИСХМ с применением видоспецифичных праймеров FGPS1490/FGPL132VM. Изоляты были выделены из клубеньков разных видов дикорастущих растений-хозяев, относящихся к родам Medicago, Melilotus и Trigonella, произраставших в засоленном северо-западном районе Казахстана. Структура ITS, характерная для штамма Rm1021, являлась доминирующей в природной популяции ризобий, однако у трети изолятов (33.3%) эти последовательности были дивергентными. Среди последних структура ITS, выявленная у АК83 (RCAM00182), была также доминирующей. Между изолятами, различавшихся по устойчивости к 0,6M NaCl, не выявлено филогенетических различий, однако, частоты встречаемости дивергентных ITS у фенотипически различных групп ризобий зависели от хозяйской предпочтительности при формировании симбиоза в естественных условиях. Сделано заключение, что в популяции клубеньковых бактерий в центре интрагрессивной гибридизации люцерн, подверженном засолению, происходят микро-эволюционные процессы, затрагивающие rrn-опероны и направленные на изменение адаптационного потенциала микросимбионтов.

 

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ШТАММОВ СТРЕПТОМИЦЕТОВ – ГЕТЕРОЛОГИЧЕСКИХ ХОЗЯЕВ ДЛЯ БИОСИНТЕЗА МОЕНОМИЦИНА

М.М. Лопатнюк ^1*, Б.Е. Осташ ¹, А.Н. Лужецкий ², С. Уокер ³, В.А. Федоренко ^1*

¹ Львовский национальный университет имени Ивана Франка, кафедра генетики и биотехнологии, Львов 79005, Украина; e-mail: v_fedorenko@franko.lviv.ua, maria.lopatniuk@gmail.com
² Гельмгольц-институт фармацевтических исследований, Университет Саарланда, Саарбрюккен 66123, Германия
³ Гарвардская медицинская школа, Отдел микробиологии и иммунологии, Бостон, МА 02115, США

 

Моеномицины (Mm) – семейство фосфогликолипидных природных соединений, которые рассматриваются как основа для разработки новых классов антибиотиков. Природный продуцент Мm – штамм Streptomyces ghanaensis ATCC14672, синтезирует очень небольшие количества Мm. Это стимулирует поиски генетических подходов к повышению продукции Mm. Гетерологическая экспрессия кластера генов биосинтеза Мm (moe) может быть одним из путей достижения этой цели. В работе приведены результаты конструирования нескольких новых штаммов стрептомицетов – гетерологических хозяев moe-генов, продуцирующих нозокомицин А2 (антибиотик семейства Мm), и определен их биосинтетический потенциал. Мутация в гене rpoB модельного стрептомицетного штамма S. coelicolor М1152, приводит в значительному повышению уровня биосинтеза нозокомицина А2 по сравнению с родительскими штаммами М145 и М152. В то же время комбинация двух мутаций rpoB и rpsL в геноме штамма S. coelicolor М1154 снижает его продукцию. Наши результаты указывают на ранее не исследованное эпистатическое взаимодействие мутаций, которые по отдельности оказывают позитивный эффект на биосинтез антибиотиков. Мы также впервые показали возможность использования для гетерологической экспрессии moe-генов факультативного хемолитотрофного стрептомицета S. thermospinosisporus и продуцента хлорамфеникола S. venezuelae

 

 

ИЗМЕНЧИВОСТЬ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК И РЕТИКУЛЯРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ РОДА ABIES

С.А. Семерикова, В.Л. Семериков

Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург 620144; e-mail: s.a.semerikova@ipae.uran.ru

 

Последовательности трех регионов митохондриальной ДНК (мтДНК) общей длиной 5226 п.н. были использованы для изучения филогеографии рода Abies. Филогенетическая сеть гаплотипов мтДНК 36 изученных таксонов Abies состояла из двух ветвей – первая представляла все американские виды плюс два азиатских, а вторая – оставшиеся евроазиатские виды. Внутри этих кластеров гаплотипы образовали 9 основных групп, в целом соответствующих кладам полученной ранее филогении, основанной на хлоропластной ДНК (хпДНК), однако их взаимоотношения оказались существенно отличными: принадлежность вида к группе гаплотипов мтДНК в большей степени соответствовало его географическому распространению. Кроме того, сеть гаплотипов мтДНК содержит циклы, указывающие на рекомбинацию. Предполагается, что неконгруэнтность филогений хпДНК и мтДНК обусловлена интрогрессивным захватом чужой мтДНК при гибридизации видов, и благодаря этому содержит информацию о прошлых миграциях. Обсуждаются случаи неконгруэнтности мт- и хп- ДНК, свидетельствующие о миграциях Abies между Азией и Северной Америкой

 

 

НУКЛЕОТИДНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА SRLK, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ К ЗАСОЛЕНИЮ ЛЮЦЕРНЫ ПОСЕВНОЙ (MEDICAGO SATIVA L.)

М.С. Вишневская, А.В. Павлов, Е.А. Дзюбенко, Н.И. Дзюбенко, Е.К. Потокина*

Всероссийский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова, Санкт-Петербург 190000; e-mail e.potokina@vir.nw.ru

 

На основе синтении геномов бобовых у важнейшей кормовой и мелиоративной культуры люцерны посевной идентифицирована последовательность гена Srlk, чья ключевая роль в реакции на солевой стресс доказана для модельного вида M. truncatula. Среди 12 образцов люцерны, произрастающих в контрастных по условиям регионах, в последовательности Srlk выявлено 19 SNP. Для двух несинонимичных SNP разработаны молекулярные маркеры, которые могут быть использованы для последующего анализа ассоциации нуклеотидного полиморфизма гена Srlk с изменчивостью сортов люцерны по устойчивости к солевому стрессу

 

 

GISH-АНАЛИЗ ПОЗДНИХ ПОКОЛЕНИЙ МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ МЕЖДУ ALLIUM CEPA L. И A. FISTULOSUM L. С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ПЕРОНОСПОРОЗУ

М.В. Будылин ¹, Л.Ю. Кан ², В.С. Романов ², Л.И. Хрусталева ^1*

¹ Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, Центр молекулярной биотехнологии, Москва 127550; e-mail: khrustaleva@timacad.ru
² ГНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, лаборатория генетики и цитологии, 143080, Московская обл., п/о Лесной городок

 

Геномная in situ гибридизация (GISH) была использована для анализа хромосомной структуры гибридов между A. cepa L. и А. fistulosum L., c относительной устойчивостью к пероноспорозу. GISH анализ выявил, что F₂ гибриды, незавязывающие семян, оказались триплоидами (2n=3x=24) и имели в своем составе 16 хромосом А. fistulosum и 8 хромосом A. сepa L. или 8 хромосом А. fistulosum L. и 16 хромосом A. сepa L. F₅ гибрид, формирующий небольшое количество семян, был амфидиплоидом (2n=4x=32). ВС₁F₅ гибрид был триплоидом (2n=3x=24) с 8 хромосомами А. fistulosum L. и 16 хромосом A. cepa L. и не завязывал семян. ВС₂(BC₁F₅) гибрид был амфидиплоидом (2n=4x=32) с 4-мя рекомбинантными хромосомами, завязывал немного семян. Результаты GISH указывают на образование 2n гамет в микро- и макроспорогенезе у гибридов. В работе обсуждается механизмы образования 2n гамет и возможность событий апомиксиса при беккроcсировании

 

 

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШАНТАРСКОЙ ЛЕТНЕЙ ГРУППЫ ГРЕНЛАНДСКОГО КИТА (BALAENA MYSTICETUS L.) ОХОТСКОГО МОРЯ

И.Г. Мещерский ¹, А.Н. Чичкина ², О.В. Шпак ¹, В.В. Рожнов ¹

¹ Институт проблем экологии и эволюции им.А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва 119071; e-mail: molecoldna@gmail.com
² Московский педагогический государственный университет, Биолого-химический факультет, Москва 129164

 

Представлены результаты молекулярно-генетического анализа (полные последовательности гена цитохрома б и контрольного региона мтДНК, аллельный состав 14 микросателлитных локусов) образцов ткани 65 особей находящейся под угрозой исчезновения охотоморской популяция гренландского кита (Balaena mysticetus). Полученные результаты дают основание предполагать, что состояние популяции на данный момент времени достаточно стабильно

 

 

НЕРАВНОВЕСИЕ ПО СЦЕПЛЕНИЮ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ У ШЕСТИ ЛОКАЛЬНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Т.Ю. Киселева ¹, J. Kantanen ², Н.И. Воробьев ³, Б.Е. Подоба ⁴, В.П. Терлецкий ¹

¹ Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных Российской академии сельскохозяйственных наук, С.-Петербург, Пушкин 196600; e-mail: tatk50@mail.ru
² Biotechnology and Food Research, MTT Agrifood Research Finland, FI-31600 Jokioinen, Finland; e-mail: juha.kantanen@mtt.fi
³ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук; С.-Петербург, Пушкин 196608; e-mail: nikolai_vorobyov@yahoo.com
⁴ Институт разведения и генетики животных Национальной академия аграрных наук Украины, Чубинское 08321; e-mail: bodryashova@ukr.net

 

Аутосомальные микросателлиты являются ценным инструментом для исследования генетической дивергенции, популяционной структуры и составления планов по сохранению наиболее ценных пород домашних животных. Нами проведен анализ на неравновесие по сцеплению по 29 микросателлитным маркерам у шести пород крупного рогатого скота: суксунской, истобенской, ярославской, холмогорской, серой украинской и печорского типа холмогорского скота. Выявлено достоверное неравновесие по сцеплению микросателлитов INRA037 и CSRM60 в популяции серого украинского скота

 

 

НОВАЯ ПОВТОРЯЮЩАЯСЯ ПРОТЯЖЕННАЯ ДЕЛЕЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ГЕНЫ GJB2 И GJB6, ПРИВОДИТ К ИЗОЛИРОВАННОМУ СЕНСОНЕВРАЛЬНОМУ НАРУШЕНИЮ СЛУХА С АУТОСОМНО-РЕЦЕССИВНЫМ ТИПОМ НАСЛЕДОВАНИЯ

Е.А. Близнец ^1*, О.Н. Макиенко ¹, Е.Г. Окунева ¹, Т.Г. Маркова ², А.В. Поляков ¹

¹ Медико-Генетический Научный Центр, Москва 115478; e-mail: bliznetzelena@mail.ru
² Российский Научно-Практический Центр аудиологии и слухопротезирования, Москва 117513

 

Наследственная тугоухость с аутосомно-рецессивным типом наследования генетического типа DFNB1, обусловленная мутациями в гене GJB2, является главной причиной врожденного несиндромального нарушения слуха в большинстве развитых стран мира, в том числе в России. Среди дефектов гена GJB2 преобладают внутригенные точковые мутации, однако в отдельных популяциях, например, Испании, Великобритании, Франции, США, Бразилии, со значительной частотой встречаются и протяженные делеции в локусе DFNB1. Среди четырех известных протяженных делеций только одна затрагивает непосредственно последовательность гена GJB2, и описана в единственной семье. В данном сообщении описана и охарактеризована новая протяженная делеция последовательности генов GJB2 и GJB6 размером ~101 тыс.п.н. (NC_000013.10: g.20,757,021_20,858,394del), выявленная у трех неродственных российских пациентов. Предполагается ингушское происхождение данной мутации. Если новая делеция является частой, ее детекция очень важна для медико-генетического консультирования семей с наследственным нарушением слуха

 

 

АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ ДНК XRCC1, XPD С РАЗВИТИЕМ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ И ПОЧКИ

Л.З. Ахмадишина ^1*, И.Р. Гилязова ¹, Л.Р. Кутлыева ¹, Г.Ф. Корытина ¹, О.В. Кочетова ¹, М.Ф. Урманцев ², С.М. Измайлова ², А.А. Измайлов ², Г.Б. Кунсбаева ³, А.А. Загидуллин ², А.А. Халиуллин ², В.Н. Павлов ², Т.В. Викторова ^1,2, Э.К. Хуснутдинова ^1,3

¹ Институт биохимии и генетики уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа 450054; e-mail: l.akhmadishina@gmail.com
² Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, Уфа 450000; e-mail: ecolab_203@mail.ru
³ Башкирский государственный университет, Уфа 45007; e-mail: ecolab_203@mail.ru

 

С целью выявления ассоциации полиморфных вариантов генов репарации ДНК XRCC1 (c.839G>A, rs25489; c.1196A>G, rs25487), XPA (c.-4A>G, rs1800975), XPD (c.2251A>C, rs 13181) с развитием и тяжестью течения рака мочевого пузыря и почки проведен ПЦР-ПДРФ анализ полиморфных локусов в группах больных (468 чел.) и здоровых индивидов (351 чел.). Ассоциация с раком мочевого пузыря и раком почки была выявлена для аллеля А полиморфного локуса c.839 G>A гена XRCC1 в аддитивной модели (OR=5.23 и OR=3.90) в этнической группе татар. Генотип G/A локуса c.839 G>A гена XRCC1 достоверно чаще выявлялся среди больных раком почки башкир, по сравнению с контролем (p=0.0061, OR=4.72). Анализ в зависимости от статуса курения показал, что генотип G/A встречался чаще в группе курящих больных раком мочевого пузыря (OR=1.96, p=0.05). Для генотипа А/А локуса c.1196A>G гена XRCC1 была показана ассоциация с риском развития опухоли в рецессивной модели как для рака мочевого пузыря у русских (OR=2.29, p=0.0082), так и для рака почки у башкир (OR=4.06, p=0.05). Аналогичная ассоциация была показана и для курящих. Локус c.2251A>C гена XPD ассоциировал с устойчивостью к развитию рака мочевого пузыря и почки в аддитивной модели для этнической группы татар (p=0.0003, OR=0.48 и p<0.0001, OR=0.37), рецессивной - для башкир (p=0.0083, OR=0.12) и русских (p=0.0001, OR=0.14). Маркер c.839 G>A гена XRCC1 вносит вклад в развитие неинвазивного и инвазивного рака мочевого пузыря, ранней и поздней стадий рака почки. Таким образом, при раке мочевого пузыря и почки выявлены сходные ассоциации, что может быть связано с вовлечением общих патогенетических механизмов при инициации и развитии этих патологий

 

 

МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ МРНК ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ С ПОМОЩЬЮ ПЦР В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ В ГОМОГЕННЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ С МАЛЫМ ЧИСЛОМ КЛЕТОК

А.М. Савилова ^1*, М.М. Чулкина ¹, А.С. Сперанская ², Д.Ю. Трофимов ^1,3

¹ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им.В.И. Кулакова Министерстваздравоохранения России, Москва 117997; e-mail: a_savilova@oparina4.ru
² Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра генетики, Москва 119991
³ ЗАО “НПФ ДНК Технология”, Москва 117587

 

Предложен способ количественной оценки функциональной активности клеток, выделенных методом сортировки на проточном цитометре. Показано, что сразу после выделения и сортировки популяции клеток различались по уровню экспрессии мРНК генов цитокинов, а при культивировании гомогенных популяций без стимуляции наблюдалось увеличение экспрессии мРНК исследованных генов. С помощью разработанной системы возможно детектировать уровень мРНК генов цитокинов с высокой чувствительностью, от 90 клеток в образце, что позволяет проводить генетический и иммуногенетический анализ экспрессии генов для определения их функции в экспериментах in vitro