Аннотации статей. Том 51, 2015 г., № 3
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И СРЕДОВЫЕ АСПЕКТЫ НАЛИЧИЯ ТРУДНОСТЕЙ В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ:
1 Башкирский государственный университет, Уфа 450074; e-mail: kanzafarova.renata@yandex.ru
2 Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Федерального агентства науки и образования, Уфа 450054; e-mail: Kazantsa@mail.ru
В настоящее время основные навыки математических вычислений являются важными предикторами жизненного успеха. Однако, большой процент населения сталкивается с трудностями в освоении математических знаний. Трудности в обучении математике имеют сложную и многофакторную природу и их формирование обусловлено взаимодействием как генетических, так и средовых факторов. Настоящий обзор сфокусирован на результатах работ, основанных на генно-кандидатном подходе и полногеномном анализе ассоциаций, продемонстрировавших ассоциацию полиморфных вариантов генов с когнитивными нарушениями и развитием трудностей в обучении математике, в частности. Согласно первому подходу формирование процессов обучения и памяти находится под влиянием генов нейромедиаторных систем мозга, генов, вовлеченных в работу рабочей памяти и участвующих в синаптической пластичности. Результаты второго подхода демонстрируют, что гены матриксной металлопротеиназы 7 (MMP7), каинатного ионотропного рецептора глутамата 1 (GRIK1) и тяжелой цепи аксогенного диенина 5 типа (DNAH5) вовлечены в развитие трудностей в обучении математике
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ И ИНВЕРСИЯ ПОЛА У ПОЗВОНОЧНЫХ
Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и биотехнологии, Санкт-Петербург — Старый Петергоф 199034; e-mail: trukhina_ant@mail.ru, smiraf@gmail.com
В обзоре рассмотрены имеющиеся в литературе данные о регуляции детерминации и дифференцировки пола у различных групп позвоночных животных. Особое внимание в статье уделено факторам внешнего и внутреннего контроля для разных генетических систем детерминации пола, а также эпигенетическому контролю этого процесса. Рассматриваются также возможности инверсии пола у разных животных
АНАЛИЗ РАЗНООБРАЗИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕНОВАРИАНТОВ ШТАММОВ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЧУМЫ ИЗ ОЧАГОВ МОНГОЛИИ
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов 410005; e-mail: rusrapi@microbe.ru
Проведено исследование генетического разнообразия штаммов Yersinia pestis из природных очагов чумы в Монголии. Всего исследовано 32 штамма, выделенных в западных, восточных, центральных аймаках и в районе Гоби в Монголии. 24 исследованных штаммов относились к основному, а 8 – к неосновным подвидам Y. pestis. Среди штаммов основного подвида только один штамм принадлежал к средневековому биовару (геновариант 2.MED1), а остальные – к античному биовару. Штаммы античного биовара разделились на три группы. Штаммы из восточной части страны относились к геноварианту 2.ANT3, из западной и центральной части – к геноварианту 3.ANT2, эндемичному для Монголии. Один штамм из Баян-Улегейского аймака имел редкий геновариант 4.ANT. Ни один из штаммов античного биовара не принадлежал к древней ветви этого биовара 0.ANT, что противоречит распространенному мнению о том, что древняя «сурчиная» раса возбудителя чумы возникла на территории Монголии. Шесть из восьми штаммов неосновных подвидов относились к улегейскому подвиду, эндемичному для Монголии, один штамм – к группе microtus и еще один – к ранее не описанной разновидности неосновных подвидов.
ИНСЕРЦИОННАЯ МУТАЦИЯ В ГЕНЕ AZOBR_p60120 СОПРОВОЖДАЕТСЯ ДЕФЕКТАМИ В СИНТЕЗЕ ЛИПОПОЛИСАХАРИДА И СВЯЗЫВАЮЩИХ КАЛЬКОФЛУОР ПОЛИСАХАРИДОВ У БАКТЕРИИ AZOSPIRILLUM BRASILENSE SP245
1 Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов 410049; e-mail: ei_katsy@mail.ru
2 Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д. И. Ивановского Минздрав РФ, Москва 123098
У бактерии Azospirillum brasilense Sp245 ранее были выявлены экстраклеточные полисахариды, связывающие краситель калькофлуор (Cal+ фенотип), и липополисахариды LPSI и LPSII с одинаковым повторяющимся звеном О-полисахарида (ОПС), но разной антигенной структурой и зарядом ОПС и/или корового олигосахарида. Несколько десятков предсказанных генов биосинтеза полисахаридов локализованы в плазмиде AZOBR_p6 штамма Sp245 (GenBank accession no. HE577333). В настоящей работе показано, что у LPSIˉ Calˉ мутанта KM252 бактерии A. brasilens eSp245 искусственный транспозон Omegon-Km встроился в центральную часть гена AZOBR_p60120. У штамма A. brasilense Sp245 этот плазмидный ген кодирует предполагаемую гликозилтрансферазу с консервативными доменами, характерными для ферментов синтеза ОПС и капсульных полисахаридов (accession no. YP004987664); у мутанта KM252 соответствующий предсказанный белок сильно усечен и, по-видимому, полностью утратил активность. В результате анализа EcoRI фрагмента AZOBR_p6, содержащего AZOBR_p60120 и ряд других локусов, закрыт ~5-тпн пробел (GenBank accession no. KM189439) в опубликованной ранее нуклеотидной последовательности плазмиды AZOBR_p6
НАСЛЕДОВАНИЕ РЕВЕРСИЙ К МУЖСКОЙ ФЕРТИЛЬНОСТИ У СТЕРИЛЬНЫХ ГИБРИДОВ СОРГО С ЦМС ТИПА 9Е, ИНДУЦИРОВАННЫХ УСЛОВИЯМИ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
1 НИИ сельского хозяйства Юго-Востока Россельхозакадемии, Саратов 410010; e-mail: lelkonin@gmail.com
2 Институт биохимии и генетики Уфимского Научного Центра РАН, Уфа 450054
Наследуемые изменения фенотипа, возникающие в онтогенезе растений под действием факторов внешней среды, относятся к числу наиболее интригующих генетических явлений. Обнаружено, что стерильные гибриды сорго с ЦМС типа 9Е из семей F1 и F2, полученных от скрещивания ЦМС-линий с разными фертильными линиями, выращенные в полевых условиях, при переносе в теплицу формируют фертильные побеги. Линии, созданные на основе ревертантных побегов, проявляют полную мужскую фертильность при выращивании в разных условиях внешней среды: в полевых условиях, на грядках с искусственной засухой или с дополнительным поливом. В тест-кроссах ревертантов с ЦМС-линиями на цитоплазме 9Е в ряде случаев наблюдается восстановление фертильности у гибридов F1, свидетельствующее о наличии у ревертантов функционально активных генов-восстановителей. Выявлена положительная корреляция уровня фертильности тест-кроссных гибридов с величиной гидротермического коэффициента (отношения суммы осадков к сумме температур) за период созревания пыльцы (r=0.75…0.91; P<0.01), доказывающая, что для функционирования генов-восстановителей ревертантов требуется высокий уровень влагообеспеченности растений. Полученные данные свидетельствуют в пользу гипотезы, что гены-восстановители ЦМС 9Е в условиях высокой влагообеспеченности являются доминантными, тогда как в условиях засухи – рецессивными; при этом реверсия к фертильности обусловлена «включением» генов-восстановителей под действием высокого уровня влагообеспеченности. Сравнительный MSAP-анализ ДНК стерильных и фертильных тест-кроссных гибридов с использованием рестриктаз HpaII/MspI и праймеров к генам полигалактуроназы ADPG2 и транскрипционного фактора MYB46, участвующим в генетическом контроле раскрывания пыльников и созревания пыльцы, выявил различия в числе и размере амплифицированных фрагментов. Возможно, изменение характера метилирования этих генов в условиях засухи является причиной мужской стерильности гибридов сорго с ЦМС типа 9Е. Полученные данные показывают, что метилирование ядерных генов в стерильной цитоплазме может быть одним из механизмов, обусловливающих явление ЦМС
ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ СОРТОВ МЯГКОЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ГЛИАДИНКОДИРУЮЩИМ ЛОКУСАМ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e–mail: dragova@mail.ru
2 Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко Российской академии сельскохозяйственных наук, Краснодар 350012
Методом электрофореза в ПААГе изучены 150 сортов мягкой озимой пшеницы российской и зарубежной селекции. По шести глиадинкодирующим локусам выявлено 70 аллелей. Установлено, что 42% сортов являются гетерогенными, то есть представленными несколькими генотипами и 58 – гомогенными. Уникальным сочетанием аллелей глиадинкодирующих локусов характеризуются 91,3% исследованных сортов, а 8,7% сортов имели одинаковые аллели по всем глиадинкодирующим локусам и не различались. Выявлены часто и редко встречающиеся аллели, причем, частые аллели составляют 18,6% всех аллелей. Установлено, что разнообразие аллелей по локусам Gli-2 (47 аллелей) почти в два раза выше, чем по локусам Gli-1 (23 аллеля) и определяется количеством редких аллелей. Определены новые для мягкой озимой пшеницы аллели: три аллеля по локусу Gli-A2 и два аллеля по локусу Gli-B2.
Выявлена тенденция снижения уровня генетического разнообразия у современных сортов вследствие использования в селекционных программах одинаковых родительских сортов
АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНОВ КОРОТКОСТЕБЕЛЬНОСТИ ПШЕНИЦЫ И РЖИ СРЕДИ СОРТООБРАЗЦОВ ЯРОВОЙ ГЕКСАПЛОИДНОЙ ТРИТИКАЛЕ (TRITICOSECALE WITTM.)
1 Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, кафедра генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства, Москва 127550
2 Центр молекулярной биотехнологии, Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва 127550; e-mail: karlovg@gmail.com, korshunova.ad88@gmail.com
Проанализирована коллекция сортов и перспективных линий яровой гексаплоидной тритикале на наличие генов короткостебельности Rht-B1b, Rht-B1e, Rht8c пшеницы и ген короткостебельности Hl ржи. Выявлено, что гены короткостебельности у яровой тритикале представлены единственным геном Rht-B1b пшеницы. Наличие этого гена ассоциировано со снижением высоты растений яровой тритикале в среднем на 28 см, что составляет около 26%. Показано наличие гена Rht-B1b у всех исследованных коммерческих сортов яровой тритикале, что позволяет сделать вывод о важности использования генов короткостебельности для повышения конкурентоспособности этой культуры
ОСОБЕННОСТИ В-ХРОМОСОМ ВОСТОЧНОАЗИАТСКОЙ МЫШИ APODEMUS PENINSULAE (THOMAS, 1906) ЗАБАЙКАЛЬЯ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА, ВЫЯВЛЕННЫЕ FISH МЕТОДОМ
1 Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск 630090; e-mail: rubt@bionet.nsc.ru
2 Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток 690022; e-mail: roslik_g@mail.ru, irina-kar52@rambler.ru, mv_pavlenko@mail.ru
3 Nihon University, Kameino 1866, Fujisawa, Kanagawa 252-8510, Japan; e-mail: iwasa.masahiro@nihon-u.ac.jp
4 Department of Biology, Chungbuk University, Cheongju 361-763, Korea; e-mail: syskoss@chungbuk.ac.kr
Восточноазиатская мышь Apodemus peninsulae является широкоареальным видом, распространенным в лесах Азии. Для вида характерна высокая частота животных с В-хромосомами, при этом их число, морфология и состав ДНК в различных географических регионах отличаются. Нами впервые проведен сравнительный анализ результатов in situ гибридизации ДНК проб, полученных из В-хромосом, с метафазными хромосомами восточноазиатских мышей Забайкалья и Дальнего Востока, включая Дальний Восток России, Японию и Южную Корею. Показана низкая изменчивость ДНК В-хромосом у особей с Дальнего Востока России и высокая - в популяциях Забайкалья и Японии. В-хромосомы экземпляров A. peninsulae из Южной Кореи имеют незначительные отличия от таковых у восточноазиатских мышей Дальнего Востока России. Обсуждаются возможное происхождение В-хромосом A. peninsulae в исследованном регионе в сравнении с ранее полученными нами данными от восточноазиатских мышей из Сибири и Прибайкалья, а также пути расселения вида
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ИНВАЗИВНЫХ ВИДОВ ЧЁРНЫХ МОШЕК [DIPTERA: SIMULIIDAE] АРМЕНИИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИЗМЕНЧИВОСТИ ШТРИХКОДОВОГО ГЕНА МТДНК COX1 И ХРОМОСОМНОГО ПОЛИМОРФИЗМА
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: andrianovb@mail.ru; iigoryacheva@mail.ru
2 Московский государственный областной университет, кафедра биологии и экологии животных, Москва 105005
3 Институт молекулярной биологии Национальной академии наук Армении, Ереван 0014, Республика Армения
Чёрные мошки (Diptera, Simuliidae) хорошо известны благодаря их медицинскому, экологическому и ветеринарному значению. Фауна мошек Армении включает 53 вида мошек. Ряд массовых видов имеют важное экологическое значение. Для характеристики видового статуса мошек, обитающих на территории Армении, был проведен комплексный анализ с использованием морфометрических, цитогенетических и молекулярно-генетических методов. Показано, что наиболее массовые виды мошек Simulium paraequinum и Simulium kiritshenkoi относятся к группе видов мошек с минимальной изменчивостью по гену cox1. Недавно обнаруженные, новые для Армении виды Simulium noellery и Simulium [B.] erythrocephalum, можно рассматривать как потенциально инвазивные, что подтверждается низким уровнем изменчивости гена cox1
ДЛИНА И СТРУКТУРА ТЕЛОМЕРНОЙ ДНК У ТРЕХ ВИДОВ БАЙКАЛЬСКИХ БРЮХОНОГИХ МОЛЛЮСКОВ (CAENOGASTROPODA: HYDROBIOIDEA: BENEDICTIIDAE)
1 Лимнологический институт СО РАН, Иркутск 664033 e-mail: takonedo.bb@mail.ru
2 Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Новосибирск 630090
Определена структура теломерного повтора (TTAGGG)n и измерена длина теломерной ДНК (тДНК) у трех видов брюхоногих моллюсков семейства Benedictiidae – эндемиков оз. Байкал. Выявленная структура теломерного повтора подтверждена его локализацией на концах хромосом методом флуоресцентной in situ гибридизации (FISH). Размеры тДНК у «гигантского» эврибатного, псаммо-пелобионтного вида Benedictia fragilis и мелководного лито-псаммобионтного вида B. baicalensis co средними размерами раковины оказались сходными (соответственно 16±2.9 и 15±2.1 тпн), но имели большую длину, чем у мелководного спонгио-литобионтного вида с маленькой раковиной Kobeltocochlea martensiana (10.5±1.5 тпн). Обсуждаются тенденции возрастного изменения длины тДНК улиток и возможный механизм поддержания размеров теломер в онтогенезе
GENOME-WIDE ASSOCIATION STUDY IDENTIFIES QTLS FOR EBV OF BACKFAT THICKNESS AND AVERAGE DAILY GAIN IN DUROC PIGS
Key Laboratory for Animal Biotechnology of Jiangxi Province and the Ministry of Agriculture of China, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, P. R. China; e-mail: dingyd2005@hotmail.com
Backfat thickness (BFT) and average daily gain (ADG) are two important economic traits in commercial swine production. Identifying QTLs and uncovering the molecular mechanism for BFT and ADG would greatly help to speed up the breeding progress. In current breeding program, EBV for these two traits are calculated and formulated a comprehensive breeding index, which then be used to improve pig performance. Using Illumina PorcineSNP60 BeadChip, a pilot genomewide association studies (GWAS) for BFT and ADG in 83 Duroc pigs were performed. A total of 31 genome-wise significant SNPs were detected to be associated with BFT on SSC 4, 9, 11, 12 and 14, ten of which were coincident with previously reported QTL regions. There are two genome-wise loci prominent associated with ADG on SSC2 and SSC13, respectively. The two loci on SSC2 are well overlapped with the QTL regions previously reported. All the 31 significant SNPs associated with BFT are verified on 219 outbreed pigs, six SNPs reach an extreme significant level and seven SNP reaches a significant level, CACNA1E and ACBD6 are chosen as positional candidate genes. Our findings not only confirmed previously findings, but also revealed a number of novel SNPs associated with BFT and ADG. Two positional candidate genes CACNA1E and ACBD6 were identified for further study. These results would facilitate the identification of causative genes for BFT and ADG
DIFFERENTIAL EXPRESSION OF PORCINE TAP1 GENE IN DIFFERENT POPULATIONS
Key Laboratory for Animal Genetics, Breeding, Reproduction and Molecular Design of Jiangsu Province, College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou Jiangsu, 225009 China; e-mail: pigbreeding@163.com
Transporter associated antigen processing (TAP) transports peptides from the cytosol into the endoplasmic reticulum (ER) for subsequent loading onto the major histocompatibility complex (MHC) class I molecules. TAP is consisted of two subunits: TAPl and TAP2. Using Real-time PCR technology, this study detected tissue expression profile and analyzed the differential expression of TAP1 gene in Sutai Escherichia coli-resistant group, Yorkshire and Meishan pigs. Tissue expression profile revealed that TAP1 gene expressed in all tissues we detected, and the expression levels were high in lung, immune tissues and intestines. Through the comparation of gene expression differention in different populations, TAP1 expression level of Sutai E. coli-resistant group was significantly higher than that of Yorkshire and Meishan populations in liver, spleen, lung, kidney, thymus, lymph, duodenum and jejunum (P<0.05). Meanwhile TAP1 gene was more highly expressed in Sutai E. coli-resistant group than that of Meishan population in stomach (P<0.05). In conclusion, the upregulation of TAP1 expression level in E. coli-resistant group could be related to E. coli F18 infection. In addition, Chinese local pigs may have special immune response and genetic mechanism in resisting E. coli F18 infection which is differing from MHC I moleculars
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЦИАНОФАГОВ СЕМЕЙСТВА MYOVIRIDAE В СОСТАВЕ СООБЩЕСТВА БАЙКАЛЬСКОЙ ГУБКИ LUBOMIRSKIA BAICALENSIS
Лимнологический институт СО РАН, Иркутск 664033; e-mail: tvbutina@mail.ru
Проведен молекулярно-генетический анализ цианофагов семейства Myoviridae на основе фрагментов гена g20 в составе ассоциированного сообщества эндемичной байкальской губки Lubomirskia baicalensis. В результате выявлено большое разнообразие цианофагов в составе губки по маркерному гену g20. Показано присутствие в байкальской губке цианофагов, сходных с таковыми, обитающими в планктоне. Кроме того, в составе сообщества выявлены специфические группы цианофагов, достоверно отличающиеся от всех, идентифицированных в воде оз. Байкал
CKM GENE POLYMORPHISM IN RUSSIAN AND POLISH ROWERS
1 University of Szczecin, Faculty of Physical Culture and Health Promotion, Piastow Ave. 40B, 71-065 Szczecin, Poland
2 St. Petersburg Research Institute of Physical Culture, Sports Genetics Laboratory, 191040 St. Petersburg, Russia
3 Kazan State Medical University, Laboratory of Molecular Genetics, 420012 Kazan, Russia
4 Volga Region State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism, Sport Technology Education Research Laboratory, 420138 Kazan, Russia
5 Academy of Physical Education and Sport, Faculty of Tourism and Recreation, 80-336 Gdansk, Poland
6 University School of Physical Education, Faculty of Physical Education and Sport, 31-571 Krakow, Poland
Muscle-specific creatine kinase (CKMM) plays a vital role in the energy homeostasis of muscle cells. The A/G variation (rs8111989) located in the 3’-untranslated region of the CKM gene has been found to be the most relevant in terms of genetic testing in sport. The aim of the presented study was to test the hypothesis that the G allele might represent a genetic element that contributes to the improvement of endurance performance in Polish and Russian rowers. The distribution of CKM A/G genotypes was examined in a group of Polish and Russian athletes in comparison with non-athlete controls. There were no statistical differences between the rowers and the control groups across the CKM G/A genotypes when Polish or Russian participants were analyzed. Based on the obtained results, it may be speculated that the CKM A/G polymorphism is not an important determinant of endurance performance level in Polish and Russian rowers. However, these results should be interpreted with caution as they can be limited by many factors