Аннотации статей. Том 51, 2015 г., № 1
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА РАЗВИТИЯ РОГОВИЦЫ
Медико-генетический научный центр РАМН, Москва 115478; е-mail: mglinetz@mail.ru
В работе обзорного характера рассмотрены в основном источники последних лет, посвященные генетике развития роговицы. Рассмотрена генетическая обусловленность процессов выделения зачатка роговицы, её спецификации и дифференцировки. Показано, что мутационные нарушения генов, отвечающих за дифференцировку роговицы, могут приводить к разным формам дистрофий и других нарушений роговицы
РОЖДЕНИЕ И СМЕРТЬ ГЕНОВ
Кафедра генетики и биотехнологии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург 199034; e-mail: zhouravleva@bio.pu.ru
Наиболее известным способом возникновения новых генов традиционно считаются дупликации участков ДНК с последующей дивергенцией дуплицированных копий за счет мутаций. После дупликации лишь небольшая часть паралогов сохраняется в неизменном виде, в то время как большинство копий превращается в псевдогены или приобретает новые функции, c помощью механизмов субфункционализации или неофункционализации. В некоторых случаях отдельные участки дуплицированных копий могут комбинироваться друг с другом, давая начало функционально новым генам. Анализ геномов приматов выявил взрыв сегментных дупликаций у человекообразных обезьян. Обнаружено, что некоторые из этих дупликаций содержат гены, специфически дуплицированные только у человека. Геномное секвенирование с последующим транскриптомным анализом позволило выявить в геномах млекопитающих присутствие множества транскрибируемых псевдогенов, что противоречит традиционному рассмотрению псевдогенов в качестве неработающих копий функционирующих генов
ИНВЕРСИОННЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ КОМАРА-ЗВОНЦА СAMPTOCHIRONOMUS TENTANS (FABRICIUS) 1805 (DIPTERA, CHIRONOMIDAE) ИЗ ПОПУЛЯЦИЙ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ И ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА
1 Государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, кафедра общей
биологии, фармакогнозии и ботаники, Саратов 410012; e-mail: polukonovanv@yandex.ru
2 Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, кафедра генетики, Саратов 410012;
е-mail: sfailas93@yandex.ru
3 Институт экологии горных территорий Кабардино-Балкарского научного центра РАН, Нальчик 360051;
е-mail: lacedemon@rambler.ru
Исследован кариотип Camptochironomus tentans (Fabricius) 1805 (Diptera, Chironomidae) из популяций Нижнего Поволжья и Центрального Кавказа. В кариотипе C. tentans из Саратовской области выявлено 14 последовательностей дисков (ПД), 13 генотипических сочетаний и 14 зиготических комбинаций. Описано четыре новых ПД: ten В12, ten F4, ten F5 и ten G4, отличающиеся от уже известных для вида простыми парацентрическими инверсиями. Хромосомный полиморфизм инверсионного типа, его уровень из саратовской популяции в целом такой же, как и в популяциях других частей ареала. Число гетерозиготных инверсий на особь – 1,3; число гетерозиготных инверсий на плечо – 0,86; гетерозиготных личинок – 84,5. Полиморфными плечами у C. tentans являются А, В, С и F. В кариотипе C. tentans из Центрального Кавказа выявлено девять известных ранее ПД, новых не обнаружено. Полиморфным плечом у C. tentans является плечо В. Зиготические комбинации во всех исследованных нами популяциях разные
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ПОЧВЕННЫХ АМЕБ ИЗ ОЧАГОВ ЧУМЫ ПРИКАСПИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА УЧАСТКОВ РИБОСОМНОГО ОПЕРОНА
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов 410005; e-mail: rusrapi@microbe.ru
Представлены результаты изучения систематической принадлежности и количественного содержания свободноживущих амеб в пробах почв из Прикаспийского Северо-Западного степного, Прикаспийского песчаного и Волго-Уральского степного очагов чумы в России. Из почв этих очагов выделены амебы родов Willaertia, Hartmanella, а также представители миксомицет, однако, доминирующими по численности являются амебы рода Acanthamoeba, число которых в 1 г почвы может достигать 300000 клеток. На основе секвенирования участка гена 18S рРНК установлена принадлежность акантамеб из Волго-Уральского степного очага к виду A. castellanii. Проведенный филогенетический анализ подтвердил принадлежность амеб из двух других прикаспийский очагов к видам Acanthamoeba spp
FURTHER RESOLVING THE PHYLOGENY OF MYXOGASTRIA (SLIME MOLDS) BASED ON COI AND SSU RRNA GENES
College of Life Sciences, Nanjing Normal University, Qixia District, Nanjing 210046, China; e-mail: chenshuanglin@njnu.edu.cn
To date, molecular systematics of Myxogastria has been based primarily on small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) and elongation factor 1-alpha (EF-1α) genes. To establish a natural classification system for the organisms, we examined phylogenetic relationships among myxogastrian species using cytochrome c oxidase subunit I (COI) and SSU rRNA genes. Twenty new sequences were obtained, including 10 COI and 10 SSU rRNA sequences, were compared with sequences of related species from GenBank in order to construct phylogenic trees. The analysis of the two data sets supported the modern phylogeny of myxogastria: orders Liceida and Trichiida formed a sister group at the most basal clade, while orders Stemonitida and Physarida formed a close group, and order Echinostelida was a sister group to Stemonitida and Physarida. However, the partial COI sequences were too conserved to resolve of the branches in Stemonitida and Physarida. In addition, we also deemedthe specific edited mRNA events of COI sequences in myxogastrian species
МЕРИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПУХОЛЕЙ, ИНДУЦИРОВАННЫХ AGROBACTERIUM TUMEFACIENS, У ГОРОХА
Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и биотехнологии, Санкт-Петербург 199034; e-mail: mary_osipova@mail.ru
Известно, что в развитии опухолей у растений важную роль играют две ключевые группы гормонов растений – ауксины и цитокинины. Формирование опухолей, индуцированных агробактериями, обусловлено горизонтальным переносом в геном растения онкогенов бактерий, вовлеченных в биосинтез этих гормонов. Роль транскрипционных факторов в развитии опухолей изучена в меньшей степени. Можно предположить, что развитие опухолей, связанное с патологической пролиферацией клеток, может регулироваться с участием того же набора транскрипционных факторов, которые контролируют пролиферацию клеток в норме, и, в частности, транскрипционных факторов, регулирующих активность меристем. В настоящей работе проанализированы гистологическая организация и распределение пролиферирующих клеток в опухолях, индуцированных Agrobacterium tumefaciens на гипокотиле гороха. Кроме того, проведен анализ экспрессии некоторых меристем-специфичных генов при развитии таких опухолей. В целом, результаты нашей работы указывают на то, что в индуцированных A. tumefaciens опухолях присутствуют меристематические структуры, и что развитие опухолей сопряжено с изменением уровня экспрессии одного из ключевых регуляторов активности апикальной меристемы корня – гена WOX5
ФИЛОГЕНИЯ ГОЛЬЦОВ РОДА SALVELINUS ПО ДАННЫМ АНАЛИЗА МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК
1 Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН, Владивосток
690041; e-mail: alla_oleinik@mail.ru
2 Дальневосточный федеральный университет, Владивосток 690600
Гольцы рода Salvelinus (включая Salvethymus) являются монофилетической группой лососевых рыб, дивергировавшей от общего предка, без разделения на подродовые таксоны. В филогенезе рода прошло четыре цикла дивергенции митохондриального генома. Первый, относящийся к позднему миоцену, границе между миоценом и плиоценом (6–4 млн лет назад), связан с последовательной дивергенцией базальных ветвей S. fontinalis, S. namaycush, S. levanidovi и S. leucomaenis. На период 3–2 млн лет назад попадает два дивергентных события: обособление предковой линии западной тихоокеанской группы S. m. krascheninnikovi, и последующее разделение общего предка рода на два митохондриальных филума. Следующий цикл относится к временному отрезку около 1 млн лет назад и включает дивергенцию обоих филумов. В одном филуме сравнительно быстро произошло обособление арктической и восточной тихоокеанской филогрупп и дивергенция общего предка последней на линии S. confluentus и S. m. lordi. Второй филум в это же время дивергировал на филогенетические группы S. m. malma и S. alpinus. На последнем этапе, в среднем – позднем плейстоцене, происходила дифференциация таксонов внутри филогенетических групп
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ГЕНОФОНДА СОБОЛЯ (MARTES ZIBELLINA L.): ДАННЫЕ АНАЛИЗА МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: snkashtanov@mail.ru
2 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва 119071
3 Институт Цитологии и Генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск 630090
4 Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва 119334
5 Печоро-Илычский природный биосферный заповедник, Республика Коми, пос. Якша 169436
Исследована генетическая структура семи природных популяций соболя с помощью оригинальной панели из десяти микростателлитных локусов. Популяции были выбраны на основании исторических данных по флуктуациям численности соболей за последние 300 лет, а также данных о влиянии естественных и искусственных миграций на сопредельные популяции. Показано, что по большинству локусов популяции находятся в состоянии генетического равновесия. Между тремя выборками популяций Центральной Сибири генетические различия незначительны, значения индекса подразделенности невысоки, в то время как популяции, приуроченные к краям ареала вида, характеризуются максимальными значениями индекса подразделенности. Впервые показано, что популяции из разных географических регионов соболя сохраняют свои индивидуальные характеристики, несмотря на влияние естественных и искусственных миграций. Проведенные исследования, с применением ядерных маркеров, позволили получить представление о генетической структуре вида в целом
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЛОКУСА COI-COII МТДНК МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ APIS MELLIFERA L. В ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050; e-mail: nvostrov@mail.ru
Проведена оценка генетического разнообразия локуса COI-COII мтДНК у медоносной пчелы в Томской области. Зарегистрированы три варианта локуса COI-COII мтДНК: PQQ и PQQQ (характерны для среднерусской породы), и Q (свойственен для южных пород). Установлено, что по материнской линии 64 % пчелосемей имеют происхождение от среднерусской породы медоносной пчелы, 28 % пчелосемей – от южных пород и 8 % составляют смешанные пчелосемьи. Для южных районов области показано большее генетическое разнообразие медоносных пчел по сравнению с северными районами, где преобладают однородные по генетическому варианту локуса COI-COII пчелосемьи (96 %) и пасеки (73 %). На территории Томской области не обнаружено больших территорий с пчелосемьями, имеющими по материнской линии происхождение от среднерусской породы; выявлено только несколько пасек (как в северных, так и в южных районах), все пчелы которых имеют происхождение от среднерусской породы
ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ УГЛОЗУБОВ РОДА SALAMANDRELLA ПО ДАННЫМ ОБ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ
Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, Магадан 685000; e-mail: malyarchuk@ibpn.ru
Основываясь на данных об изменчивости нуклеотидных последовательностей трех генов ядерного генома (BDNF, POMC и RAG1), исследованы филогенетические взаимоотношения у углозубов рода Salamandrella – сибирского углозуба (S. keyserlingii) и углозуба Шренка (S. schrenckii). У представителей обоих видов выявлен высокий уровень гетерозиготности, обусловленный внутривидовым полиморфизмом. Фиксированные межвидовые различия выявлены только в одной нуклеотидной позиции гена RAG1, и, соответственно, уровень межвидовой дивергенции по трем генам составил всего 0.04%. Результаты исследования полиморфизма гена RAG1 на всем ареале S. keyserlingii показали, что к северу от Приамурья (на западе и северо-востоке Сибири) максимальное распространение получил лишь один вариант гена, кодирующий измененную форму рекомбиназы RAG1. Возможно, что изменения гена RAG1 у сибирского углозуба имеют адаптивную природу. Вместе с тем, на территории Еврейской автономной области, где проходит одна из границ ареалов двух видов углозубов, нами выявлены случаи межвидовой гибридизации
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ CYР2D6, CYP3A5 И CYP3A4 В ПОПУЛЯЦИЯХ РУССКИХ, ТАТАР И БАШКИР
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа 450054; e-mail: anmareg@mail.ru
Охарактеризовано распределение частот аллелей и генотипов по полиморфным локусам rs3892097 (1846G>A) гена CYP2D6, rs776746 (6986A>G) гена CYP3A5, rs2740574 (-392A>G) гена CYP3A4 у русских, татар и башкир. Выборки были сформированы из жителей Республики Башкортостан (1240 мужчин и женщин в возрасте от 20 до 109 лет, из них 443 русских, 517 татар, 280 башкир). Идентификацию аллелей проводили методом ПЦР-ПДРФ или ПЦР с использованием зондов TaqMan. «Нефункциональный» аллель rs3892097*A гена CYP2D6 обнаружен в популяциях русских, татар и башкир соответственно в 17.2%, 9.5% и 7.1% случаев. Аллель rs776746*G гена CYP3A5, кодирующий изофермент CYP 3A5 с пониженной активностью, в популяции русских выявлен с частотой 94.6%, в популяции татар с частотой 94.3%, в популяции башкир с частотой 91.5%. Доля минорного аллеля rs2740574*G гена CYP3A4 в популяции русских составила 4.0%, в популяции татар – 0.5%, в популяции башкир –0.9%. Анализ данных литературы показал, что частоты аллелей rs3892097*A, rs776746*G, rs2740574*G значительно варьирует в популяциях разных народов мира. Поскольку аллельные варианты генов CYP2D6, CYP3A5 и CYP3A4 могут играть существенную роль в межиндивидуальных и межэтнических различиях в метаболизме многих лекарственных средств, полученные результаты имеют значение для прогнозирования эффективности фармакотерапии в популяциях русских, татар и башкир
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИЙ ВОЛГО-УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА ПО ДАННЫМ ОБ ИЗМЕНЧИВОСТИ Y-ХРОМОСОМЫ
1 Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа 450054; e-mail:
trofimova_nata_@mail.ru
2 Башкирский государственный университет, кафедра генетики и фундаментальной медицины, Уфа 450074
3 Институт фундаментальной медицины и биологии, Казанский федеральный университет, Казань 420008
Проведен анализ генетического разнообразия 9 этнических групп Волго-Уральского региона с использованием 15 диаллельных локусов нерекомбинирующей области Y-хромосомы. Мажорными гаплогруппами Y-хромосомы в регионе являются R1a-M198, R1b-M269, и N-M231. Было установлено, что наиболее сильно от других популяций Волго-Уральского региона отличаются башкиры как по данным Fst, так и по данным анализа главных компонент. Кроме того, был проведен анализ распределения частот гаплогрупп Y-хромосомы в ранее не изученной по мужской линии популяции бесермян, по результатам которого было выявлено преобладание гаплогруппы N-M231 (54.7%), что может свидетельствовать в преобладания финно-угорского компонента в формировании патрилинейной составляющей генофонда бесермянского этноса
DEVELOPMENT OF POLYMORPHIC MICROSATELLITES FOR MELOIDOGYNE INCOGNITA, THROUGH SCREENING PREDICTED MICROSATELLITE LOCI BASED ON GENOME SEQUENCE
Key Laboratory of Horticultural Crops Genetic Improvement, Ministry of Agriculture, Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
Microsatellites are extensively distributed in the eukaryotic genome, and they are widely used for their high polymorphism and accessibility. The microsatellites in M. incognita, a worldwide agriculture pest, are inadequate for diversity research. A repertoire of 1620 microsatellites appeared appropriate to design primer as markers were identified based on the M. incognita genome. 120 loci were chosen as candidate, from which 88 microsatellites were characterized. Finally, we found 13 polymorphic microsatellites with 2 to 23 alleles in a survey of three nematode populations in China, while other positive loci were monomorphic. These new molecular markers afford to genetic diversity analysis in M. incognita population of poorly investigation. Furthermore, the predicted microsatellites have potential values for other plant parasitic nematodes