Аннотации статей. Том 51, 2015 г., № 6
ДРЕВНЯЯ ДНК: ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ (К 30-ЛЕТИЮ НАЧАЛА ИССЛЕДОВАНИЙ)
1 Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Новосибирск 630090; e-mail: graf@mcb.nsc.ru
2 Новосибирский государственный университет, лаборатория структурной, функциональной и сравнительной геномики, 630090 Новосибирск
Эволюционная генетика вышла на новый уровень исследований благодаря возможности изучать геномы не только современных, но и древних организмов. Получение достоверных данных при работе с древней ДНК возможно только благодаря междисциплинарному взаимодействию археологов, палеонтологов, молекулярных генетиков и биоинформатиков. Несмотря на трудоемкость и дороговизну работ, результаты не перестают удивлять и позволяют не только заполнить пробелы в знании эволюционной истории различных видов, но и пересмотреть существующие представления о формировании и динамике популяций. В настоящем обзоре мы рассматриваем историю развития методов работы с древней ДНК и наиболее яркие результаты этих исследований, включая самые последние достижения
ЭВОЛЮЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КОРНИ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ
1 Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск 630090; e-mail: markel@bionet.nsc.ru
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск 630090
Обзор посвящен рассмотрению имеющихся в литературе данных об эволюционно-генетических корнях гипертонической болезни. Эволюционный подход используется для объяснения предрасположенности современных людей к формированию такой патологии как гипертоническая болезнь. Приводятся многочисленные данные о роли «предковых» аллелей, обеспечивавших хорошую адаптацию к среде и образу жизни наших далеких предков, в повышении риска развития гипертонической болезни улюдей, живущих в условиях современной цивилизации
СИМБИОГЕНЕЗ И СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ: ТРЕТИЙ СИНТЕЗ
1 Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии, С.-Петербург 196608; e-mail: provorov@newmail.ru
2 Международный научный центр “Биотехнологии третьего тысячелетия, Университет ИТМО”, С.-Петербург 191002
3 Санкт-Петербургский государственный университет, С.-Петербург 199034
Объединение концепций симбиогенеза и синтетической теории эволюции – магистральное направление развития эволюционной биологии. Оно основано на изучении кооперативных адаптаций, которые закрепляются под действием специфичных для симбиоза форм отбора, способствующего формированию надвидовых систем наследственности – метагеномов, симбиогеномов и хологеномов. Генетическая интеграция неродственных организмов (симбиогенез) определяется наследованием микросимбионтов хозяевами, приводящим к усложнению отношений мутуализма по схеме: плейотропный симбиоз → взаимная эксплуатация партнеров → межвидовой альтруизм. Результатом этой эволюции может стать утрата микросимбионтами генетической индивидуальности, которая выражается в глубокой редукции их геномов, значительная часть которых передается хозяевам, приводя к образованию новых, генетически целостных организмов
РОЛЬ МЕТИЛИРОВАНИЯ В РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ХРОМОСОМЫ 3 И ГЕНОВ МИКРОРНК ПРИ СВЕТЛОКЛЕТОЧНОМ ПОЧЕЧНОКЛЕТОЧНОМ РАКЕ
1 Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии, Москва 125315; e-mail: eleonora10_45@mail.ru
2 Медико-генетический научный центр Российской академии медицинских наук, Москва 115478
3 Федеральный Научно-Клинический Центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России, Москва 115682
4 Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва 119991
5 Российский Онкологический Научный Центр им. Н.Н. Блохина, Москва 115478
Метилирование CpG-островков промоторных районов и взаимодействие микроРНК с матричными РНК генов-мишеней на пост-транскрипционном уровне относятся к совокупности эпигенетических механизмов, которые осуществляют тонкую и динамичную регуляцию генов и сигнальных путей клетки. В этом обзоре обобщены результаты авторов и данные литературы о роли метилирования в регуляции белок-кодирующих генов хромосомы 3 и ряда генов микроРНК в опухолях больных светлоклеточным почечноклеточным раком. Результаты основаны на применении геномных NotI-микрочипов, позволяющих выявлять одновременно метилирование и делеции в генах, содержащих CpG-островки, а также других подходов. Применение методологии NotI-микрочипов к анализу короткого плеча хромосомы 3 – области частых делеций в опухолях, позволило нам идентифицировать множество новых генов, связанных с патогенезом рака почки. Показана связь изменений уровня экспрессии и метилирования генов хромосомы 3 с прогрессией рака почки и метастазированием. Идентифицированы также новые микроРНК, задействованные в патогенезе рака почки. Обсуждены функции генов микроРНК, метилируемых в опухолях почки
ОБУЧЕНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ ПАМЯТИ В СОПОСТАВЛЕНИИ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ PCREB И БЕЛКОВЫХ АГРЕГАТОВ В НЕЙРОМЫШЕЧНЫХ КОНТАКТАХ У DROSOPHILA MELANOGASTER ПРИ ПОЛИМОРФИЗМЕ LIMK1
1 Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург 194223; e-mail: kaminskayaan@mail.ru
2 Санкт-Петербургский Государственный Университет, Санкт-Петербург 199034
3 Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург 199034
4 Российский Государственный Педагогический Университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург 191186
Как показано нами ранее, полиморфизм по гену limk1 дрозофилы сказывается на содержании его продукта и приводит к нарушениям поведения ухаживания, звукопродукции и обучения [1]. Результаты настоящего исследования трех линий дикого типа и мутанта agnts3 с измененной структурой гена limk1 показывают, что у Canton-S и Oregon-R долгосрочная память формируется нормально, у Berlin нарушена, у agnts3 практически отсутствует. Этот температуро-чувствительный мутант, несущий рядом с 3’-UTR dlimk1 инсерцию S-элемента семейства Tc1/mariner, проявляет диаметрально противоположное наблюдаемому у Canton-S распределение транскрипционного фактора pCREB в области нейромышечных контактов (НМК) II-го дорзального нерва имаго до и после обучения. Кроме того, только у agnts3 в той же области присутствуют амилоидные включения, что, вероятно затрудняет транспорт pCREB, тем самым предотвращая формирование краткосрочной и долгосрочной памяти
DEVELOPMENT AND ASSESSMENT OF EST-SSR MARKER FOR THE GENETIC DIVERSITY AMONG TOBACCOS (NICOTIANA TABACUM L.)
a Tobacco Research Institute of Hubei Province, Wuhan 430030, Hubei, China; е-mail: fengji1981@163.com
b College of life science, Hubei University, Wuhan 430062, Hubei, China; e-mail: 931401916@qq.com
c Oil Crops Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430062, Hubei, China; е-mail: tongchaobo@gmail.com
Because of the advantages of EST-SSR markers, it has been employed as powerful markers for genetic diversity analysis, comparative mapping and phylogenetic studies. In this study, a total of 429,869 tobacco (Nicotiana tabacum L.) ESTs were downloaded from the public databases, which offers an opportunity to identify SSRs in ESTs by data mining, and 38,165 SSRs were identified from 379,967 uni-ESTs with the frequency of one SSR per 5.52 kb. Mono- and tri-nucleotide repeat motifs were the dominant repeat types, accounting for 40.53% and 34.51% of all SSRs, respectively. After eliminating mononucleotide-containing sequences, 86 pairs of primers were designed to amplify in four tobacco accessions. Only 15 primers (17.44%) showed polymorphism, and then they were further used to assess genetic diversity of 20 tobacco accessions. Unweighted pair-group method with arithmetic average dendrograms (UPGMA) and principal coordinates analysis plots (PCA) revealed genetic differentiation between N. rustica and N. tabacum, and between oriental tobacco and other accessions of N. tabacum. The present study reported the development of EST-SSR markers in tobacco by exploiting EST databases, and confirmed the effective way to develop markers. These EST-SSRs can serve in studies on cultivar identification, genetic diversity analysis, and genetics in tobacco
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЛОКУСА ГЕНА CYT B МТДНК У ХАРИУСА (THYMALUS SP.: THYMALIDAE, PISCES), ИНТРОДУЦИРОВАННОГО В Р. БАЙДРАГ ГОЛ БАССЕЙНА ДОЛИНЫ ОЗЕР (МОНГОЛИЯ)
1 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, Ярославская обл., п. Борок 152742; e-mail: syv@ibiw.yaroslavl.ru
2 Монголия, Улан Батор 844818
На основании изменчивости фрагмента гена cyt b мтДНК исследован хариус, интродуцированный из Ледовитоморского бассейна (бассейн р. Селенга) в одну из рек Центрально-Азиатского бессточного бассейна (р. Байдраг Гол бассейн Долины Озер). Проведена морфологическая и молекулярно-генетическая идентификация и установлено, что был вселен байкальский хариус. Обсуждаются вопросы о родственных отношениях видов центрально-азиатских хариусов
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ ОБЫКНОВЕННОЙ БУРОЗУБКИ SOREX ARANEUS L. 1758 (MAMMALIA, LIPOTYPHLA) НА СПЛОШНЫХ И ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ УЧАСТКАХ АРЕАЛА
1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва 119071; e-mail: grig_forever@mail.ru
2 Институт аридных зон Южного научного центра РАН, Ростов-на-Дону 344006
3 Нижегородский государственный университет (Арзамасский филиал), Арзамас 607220
В настоящей работе генетическая изменчивость популяций обыкновенной бурозубки Sorex araneus L. Восточной Европы изучена на основе секвенирования митохондриального гена cyt b. Проанализированы 82 последовательности митохондриального гена cyt b длиной 953 п.н., в том числе пяти хромосомных рас на сплошном ареале вида в лесной зоне и двух рас из фрагментированной части ареала в степной зоне. На сплошном ареале обыкновенной бурозубки филогеографическая подразделенность не выражена, не было выявлено также достоверной корреляции между генетическими и географическими дистанциями. Мы не получили убедительных доказательств влияния узких гибридных зон между хромосомными расами на поток нейтральных аллелей. Значительная р-дистанция (0,69±0,27%) географически близких популяций хромосомной расы Нерусса указывает на формирование кариотипа этой расы в плиоцене или плейстоцене. В нашей работе филогеографическая структура определялась скорее фрагментированностью ареала вида, нежели его кариотипическими особенностями
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ И СТРУКТУРА SNP-ГАПЛОТИПОВ В ГЕНЕ DMPK У ЯКУТОВ И ДРУГИХ ЭТНОСОВ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ В СВЯЗИ С МИОТОНИЧЕСКОЙ ДИСТРОФИЕЙ
1 НИИ медицинской генетики СО РАМН, Томск 634050; e-mail: maria.swarovskaja@medgenetics.ru
2 Сибирский государственный медицинский университет Минздрав РФ, Томск 634050
3 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050
4 Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей, Новокузнецк 654005
В исследовании проанализированы частоты аллелей и генетическое разнообразие популяции телеутов по полиморфизму Alu-повторов в восьми аутосомных локусах (АСЕ, APOA1, PLAT, F13, PV92, A25, CD4, D1). Для сравнения в исследование были включены ранее полученные данные по полиморфизму Alu-элемента в девятнадцати популяциях коренных жителей Сибири. На дендрограмме генетических расстояний популяция телеутов располагается в кластере сибирских этносов, близких по происхождению, географии и культурным традициям