Аннотации статей. Том 52, 2016 г., № 4
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ И СТАРЕНИЕ
1 Институт биологии Коми научного центра УО РАН, Сыктывкар 167000; e-mail: amoskalev@ib.komisc.ru
2 Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, кафедра биологии, Сыктывкар 167001
3 Московский физико-технический институт, Московская обл., г. Долгопрудный
4 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991
В настоящем обзоре установлена связь между эволюционно-консервативной группой генов, формирующих молекулярный осциллятор, ответственный за генерацию циркадных ритмов, и генетическими детерминантами процесса старения, а так же ассоциированными с ними путями внутриклеточной сигнализации. Проведен анализ механизмов формирования возраст-зависимых патологий с позиций циркадной генетики. Систематизированы данные исследований профилей экспрессии циркадных генов животных, обнаруживающих различные темпы старения, от ускоренного до пренебрежимого
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ГОРОХА PSSST1 И PSIGN1 В КЛУБЕНЬКАХ СИМБИОТИЧЕСКИХ МУТАНТОВ PISUM SATIVUM L.
1 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург, Пушкин 196608; е-mail: vladimir.zhukoff@gmail.com
2 Кафедра генетики и биотехнологии, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург 199034
Определены последовательности генов гороха посевного (Pisum sativum L.) PsSst1 и PsIgn1, гомологичных симбиотическим генам LjSST1 и LjIGN1 лядвенца японского (Lotus japonicus (Regel.) K. Larsen). С помощью ПЦР в реальном времени оценен уровень их экспрессии в клубеньках серии симбиотических мутантов и исходных линий гороха. Обнаружены линии с повышенным уровнем экспрессии обоих генов (Sprint-2Fix- (Pssym31)), с пониженным уровнем экспрессии обоих генов (P61 (Pssym25)), а также с изменением уровня экспрессии только одного из генов. Выявленные особенности экспрессии генов PsSst1 и PsIgn1 позволили расширить описание фенотипа симбиотических мутантов гороха. Также проведено секвенирование кДНК генов PsSst1 и PsIgn1 у линий с пониженным уровнем экспрессии этих генов в клубеньках, но мутаций не обнаружено
ИНСЕРЦИОННАЯ ИНАКТИВАЦИЯ ОПЕРОНА ВИРУЛЕНТНОСТИ В ПОПУЛЯЦИИ ПЕРСИСТИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ BORDETELLA PERTUSSIS
1 Научно–исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России, Москва 123098; e-mail: info@gamaleya.org
2 Научно исследовательский институт эксперименльной патологии и терапии Академии Наук Абхазии, Абхазия, Сухум; e-mail: niiepit@rambler.ru
При обследовании больных коклюшем и бактерионосителей выявлены авирулентные бактерии B. pertussis, содержащие IS-элементы в опероне bvg АS. Настоящая работа посвящена изучению динамики накопления и механизмов образования персистирующих форм бактерий B. pertussis у низших обезьян, как наиболее адекватной модели для экстраполяции результатов эксперимента на человека. С помощью метода ПЦР-РВ установлено, что после однократного интраназального инфицирования обезьян бактерии B. pertussis переживали в верхних дыхательных путях более трёх месяцев, при повторном инфицировании сроки сократились до 14 - 28 дней. Зарегистрировано увеличение доли Вvg- мутантов B. pertussis в популяции до десятков процентов от общего числа регистрируемых бактерий. Получено экспериментальное подтверждение формирования и накопления авирулентных Bvg мутантов B. pertussis при развитии инфекционного процесса. Дальнейшее изучение состава популяции персистирующих бактерий B. pertussis на разных стадиях заболевания позволит сформулировать новые подходы для диагностики и профилактики коклюша и созданию принципиально новых лекарственных препаратов
ТАКСОНОМИЧЕСКАЯ ГЕНЕТИКА МЕТИЛОТРОФНЫХ ДРОЖЖЕЙ РОДА KOMAGATAELLA: НОВЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД K. KURTZMANII
1 Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва 117545; e-mail: gnaumov@yahoo.com
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, кафедра микологии и альгологии, Москва 119991
Генетическим анализом установлена репродуктивная постзиготическая изоляция индустриально важного вида Komagataella kurtzmanii от видов K. pastotis, K. phaffii, K. populi, K. pseudopastoris и K. ulmi. Таким образом, доказана принадлежность Komagataella kurtzmanii к биологическому виду. Полученные генетические данные хорошо согласуются с молекулярной таксономией рода Komagataella
ЗАМОЛКАНИЕ ДОМИНАНТНЫХ ГЕНОВ В ГЕТЕРОЗИГОТНЫХ ГЕНОТИПАХ МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ FAGOPYRUM ESCULENTUM MOENCH. × С2026 F. HOMOTROPICUM OHNISHI
Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур, Орел 302502; е-mail: ivanfesenko@rambler.ru
Fagopyrum homotropicum Ohnishi – полиморфный самоопыляющийся вид с гомостильными цветками, морфологически различные линии которого различаются также по способности скрещиваться с F. esculentum Moench. (близкородственный перекрестноопылитель с гетеростилией). Между линией С2026 F. homotropicum и F. esculentum сформировались заметные барьеры несовместимости, как на стадии роста пыльцевых трубок, так и на стадии развития гибридных завязей: в наиболее успешной серии межвидовых скрещиваний F. esculentum × С2026 получены щуплые гибридные семена, которые удалось прорастить в чашках Петри. Эти межвидовые гибриды, а также беккроссы F. esculentum × F1, гетерозиготные по локусам DET/det (детерминантность), SHT/sht (опадение семян) и гену, контролирующему гомостилию цветка, в наших экспериментах иногда формировали фенотип, характерный для рецессивной гомозиготы по одному или двум из этих генов, то есть доминантные гены переходили в режим молчания (silencing). По-видимому, такие эффекты могут быть вызваны нарушениями эпигенетической регуляции в генотипах гибридов, связанными с дивергенцией скрещиваемых видов. Нарушения такого рода, особенно те из них, которые проявляются на стадии развития семян – один из основных доказанных механизмов постзиготической изоляции между видами. По-видимому, в случае с F. esculentum и линией С2026 F. homotropicum можно наблюдать промежуточную стадию процесса формирования репродуктивной изоляции на основе накопления различий, вызывающих нарушения эпигенетической регуляции экспрессии генов у гибридов, что проявляется не только в виде аномалий развития гибридных семян, но и на более поздних стадиях онтогенеза
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ВИДА VITIS VINIFERA L. В АЗЕРБАЙДЖАНЕ
1 Бакинский Государственный Университет, кафедра генетики и эволюционного учения, Баку AZ1148; е-mail: salayeva_genetic@mail.ru
2 Институт енетических Ресурсов Национальной Академии Наук Азербайджана, отдел биотехнологии, Баку AZ1106
С целью изучения генетического разнообразия вида Vitis vinifera L., принадлежащего Прикаспийским регионам Азербайджанской Республики, на популяционном и индивидуальном уровнях был изучен ядерный геном 31 культурных и 34 диких образцов винограда с применением пяти ISSR праймеров. В целом был амплифицирован 51 фрагмент, 45 из которых оказались полиморфными. Выявленный высокий уровень полиморфизма (средние значения показателей ППФ и PIC составляли 87.69% и 0.94 соответственно) и высокие значения индексов EMR, MI и RP показали эффективность применения ISSR праймеров и возможность их использования в дальнейших исследованиях в этом направлении. В результате кластерного анализа на основе значений генетических расстояний Нея, все генотипы были сгруппированы в 7 основных кластеров, при этом не было выявлено существенных генетических различий между культурными и дикими образцами винограда. Также не наблюдалось четкого распределения образцов соответственно их географической локализации. На основе значений PIC параметра группа сортов Апшерона отличилась наибольшим (PIC=0.36), природные популяции Губинского и Шабранского регионов сравнительно меньшим (PIC=0.31 и 0.28 соответственно), а дикая популяция Набраньского региона (PIC=0.25) - наименьшим уровнем генетического полиморфизма. Полученные данные, подтверждая палеонтологические и исторические сведения разных периодов, дают возможность предположить, что Азербайджан является центром разноообразия V. vinifera L., а также сделать заключение, что культурные виноградные сорта Азербайджана получили свое начало от местных диких форм
АНАЛИЗ МИКРОСАТЕЛЛИТНОЙ ДНК У ГРЫЗУНОВ ИЗ ЗОНЫ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН, Екатеринбург 620144; е-mail: rakitin@ipae.uran.ru
Впервые проанализирована изменчивость четырех микросателлитных локусов у грызунов, отловленных в головной части Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа), с сопредельной фоновой и удаленной референтной территорий. Выявлены различия по параметрам генетического разнообразия между красными полевками из зоны ВУРСа и из референтной популяции. Обнаружено возрастание некоторых показателей генетического разнообразия у животных на сопредельном зоне ВУРСа участке, что, вероятнее всего, связано с миграциями животных и конфигурацией зоны загрязнения. Следствием миграций является перенос радиационно-индуцированных эффектов на сопредельные территории и снижение возможности закрепления адаптивных приспособлений в чреде поколений у грызунов вагильных видов в зоне локального радиоактивного загрязнения. Результаты работы позволяют рекомендовать микросателлитные маркеры для анализа радиационно-индуцированных эффектов у грызунов как модельных объектов радиоэкологического мониторинга
POLYMORPHISM OF THE PROLACTIN GENE AND ITS EFFECT ON FIBER TRAITS IN GOAT
College of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran; e-mail: mmohammadabadi@yahoo.ca, mrm@uk.ac.ir
The prolactin gene (PRL) is a potential candidate gene for the goat cashmere traits in marker-assisted selection. Thus, the aim of this study was to detect PRL gene polymorphism and its association with fiber traits in 200 Raini cashmere goats native to the south-east of Iran. A 196-bp fragment encoding exon 5 within the goat PRL gene was amplified using PCR specific primers. The amplification products were subjected to the single stranded conformation polymorphism (SSCP) analysis. Three different SSCP banding patterns (CC, AC and AA) were observed in exon 5 of the caprine PRL gene. The pattern frequencies for CC, AC and AA were 0.39, 0.38 and 0.23 and frequencies of the A and C alleles were 0.42 and 0.58, respectively. The genotypic distributions did not deviate from the Hardy–Weinberg equilibrium (P0.05). The number of observed alleles, number of effective alleles, expected heterozygosity, observed heterozygosity, mean of heterozygosity, expected homozygosity, observed homozygosity, Nei’s index and Shanon’s index were 2.0, 1.9, 0.48, 0.38, 0.48, 0.51, 0.61, 0.48 and 0.68, respectively. Results of association between genotypes and fiber traits indicated that the CC genotype had the highest fiber length compared with the AA and AC genotypes (P<0.05) while there was no significant association between the PRL gene genotypes and fiber diameter. These results imply that the PRL gene polymorphism can be used as a molecular marker to improve fiber production without a negative effect on fiber diameter
МУТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ГЕМОФИЛИИ В В РОССИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
Гематологический научный центр, Москва 125167; e-mail: vadsurin@mail.ru
Гемофилия В является наследственным Х-сцепленным нарушением системы свертывания крови. Это заболевание обусловлено различными дефектами в гене фактора IX, который локализован в локусе Xq27 длинного плеча Х-хромосомы, состоит из 8 экзонов и имеет длину около 34 тпн. В данном исследовании при помощи секвенирования всех функционально важных участков гена фактора IX определены мутации у 56-ти неродственных больных гемофилией В. Всего выявлено 46 различных нарушений, среди которых преобладают миссенс-мутации (30), а остальные представляют собой нонсенс-мутации и мутации сплайсинга (по 4), крупные делеции (3), микроделеции и микроинсерции (по 2) и мутации в промоторной области (1). Из 46 выявленных мутаций 11 являются новыми и ранее в мировой популяции не встречались
АНАЛИЗ АССОЦИАЦИЙ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНОВ FOXO1А И FOXO3А С ДОЛГОЛЕТИЕМ ЧЕЛОВЕКА
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа 450054; e-mail: danivera@mail.ru
С целью поиска ассоциаций долголетия с полиморфизмом генов транскрипционных факторов в этнической группе татар проведен анализ возрастной динамики частот генотипов по полиморфным сайтами генов FOXO1А (rs4943794, 72327C>G) и FOXO3А (rs3800231, 35-2764А>G). Генотипирование выполнено методом ПЦР-ПДРФ. Согласно результатам логистического регрессионного анализа, на протяжении зрелого и пожилого возрастных периодов происходит снижение численности носителей генотипа FOXO1А*G/*G (OR=0.984, Р=0.004) и возрастание численности носителей генотипа FOXO1А*C/*G (OR=1.035, Р=0.014) и FOXO1А*С/*С (OR=1.024, Р=0.033) в группе, недифференцированной по полу. В группе долгожителей снижается доля носителей генотипа FOXO1А*С/*С (OR=0.772, Р=0.028) среди женщин и возрастает доля носителей генотипа FOXO3А*G/*G (OR=1.008, Р=0.0001) среди мужчин и женщин. Таким образом, полиморфный сайт rs4943794 гена FOXO1А ассоциирован с достижением пожилого и старческого возраста в группе, недифференцированной по полу, а также с долголетием у женщин. Полиморфный сайт rs3800231 гена FOXO3А ассоциирован с долголетием как среди женщин, так и среди мужчин
ВЫЯВЛЕНИЕ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ МЕТОДАМИ КАПИЛЛЯРНОГО И ТРАДИЦИОННОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: levazh@gmail.com
2 Всероссийский НИИ рыбного хозяйства и океанографии, Москва 107140
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра ихтиологии, Москва 119234
4 Российский научный центр рентгенорадиологии Министерства здравоохранения России, Москва 117997
5 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцева РАН, Москва 119071
Микросателлитные аллели выявляют методом ПЦР (полимеразной цепной реакции), обеспечивающим многократное увеличение числа копий (амплификацию) данного фрагмента ДНК. Для их визуализации имеются два разных метода: фрагментный анализ путем капиллярного электрофореза денатурированной ДНК и разделение их в блоке неденатурирующего геля с последующей его окраской геля. Первый метод более точный и автоматизированный, однако, он дорогой. Второй метод гораздо дешевле, но менее удобен: требует ручной обработки и предположительно менее точный. В данной работе мы приводим результаты сравнения типирования аллелей девяти микросателлитных локусов указанными двумя методами для одного из видов тихоокеанских лососей – нерки Oncorhynchus nerka Walbaum. В подавляющем большинстве случаев оба метода дали идентичные размеры фрагментов или с константной разницей, если аллели имели относительно небольшие размеры – не более 200-220 пн
ГЕТЕРОЗИГОТНОСТЬ ПО МУТАЦИЯМ, ЗАТРАГИВАЮЩИМ ОКРАСКУ АМЕРИКАНСКОЙ НОРКИ (NEOVISON VISON), ПОВЫШАЕТ СТРУКТУРНУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ К СТРЕССУ
Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск 63090; e-mail: trapezov@bionet.nsc.ru
В работе представлены результаты по выяснению роли гетерозиготности по мутациям, затрагивающим окраску волосяного покрова: standard (+/+), hedlund white (h/h), aleutian (a/a), гетерозиготы hedlund white (h/+) и aleutian (a/+) к средовому стрессу, вызванному экстремальными кормовыми условиями. Животные, гомозиготные по мутации aleutian (a/a) достоверно отставали в росте от других генотипов, как в опыте, так и в контроле (р < 0.05). В контрольных условиях у животных, гомозиготных, как по диким аллелям standard (+/+), так и по мутантным hedlund white (h/h) и aleutian (a/a), имеется отчетливая тенденция к бόльшей ширине пучково-сетчатой зоны коры надпочечника, чем в опыте. В то же время у животных гетерозиготных по мутациям hedlund white (h/+) и aleutian (a/+), в условиях опыта зафиксирована четкая тенденция увеличения мощности пучково-сетчатой зоны. В гетерозиготных сериях, под воздействием стресса хотя и зафиксированы единичные деструктивные изменения коры надпочечников, однако их выраженность значительно меньше. Это, по-видимому, связано с бόльшим диапазоном морфологической адаптации у гетерозигот, которая обеспечивает им возможность большего увеличения размеров секретирующей зоны для обеспечения адекватной функции
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ И ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ 60 X-ХРОМОСОМНЫХ SNPS В ДВУХ ПОПУЛЯЦИЯХ КОРЕННОГО НАСЕЛЕНИЯ СИБИРИ
1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики, 634050 Томск; e--mail: vadim.stepanov@medgenetics.ru
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, лаборатория онтогенетики человека, Томск 634050
Описано генетическое разнообразие 60 X-хромосомных однонуклеотидных маркеров (панель XSNPid) в популяциях сибирских татар и тувинцев. Выявлена близость двух популяций по частотам аллелей и относительно низкий уровень их генетической дифференциации (GST = 0.021). Показан высокий дискриминационный потенциал панели XSNPid в исследованных популяциях. Вероятность случайного совпадения мультилокусных генотипов у неродственных мужчин (MP, matching probability) составляет 1.12 x 10-18 у сибирских татар и 7.77 x 10-16 у тувинцев. Для женщин этот показатель еще на несколько порядков ниже - 1.51 x 10-25 у сибирских татар и 1.83 x 10-23 у тувинцев
АНАЛИЗ ГЕТЕРОПЛАЗМИИ В ГЛАВНОЙ НЕКОДИРУЮЩЕЙ ОБЛАСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК В КРОВИ И АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИХ БЛЯШКАХ СОННЫХ АРТЕРИЙ
1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томск 634050; e-mail: maria-golubenko@medgenetics.ru
2 Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово 650002
3 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050
С целью выявления соматических мутаций митохондриальной ДНК (мтДНК) был проведен сравнительный анализ нуклеотидной последовательности главной некодирующей области (D-петли) мтДНК в образцах крови и атеросклеротических бляшек сонных артерий у пациентов с атеросклерозом. В исследованных образцах крови и бляшек выявлено пять точковых гетероплазмичных позиций у 4 индивидов из 23 (17%), при этом только в двух случаях гетероплазмия может быть результатом соматической мутации, а три гетероплазмичных позиции были обнаружены как в сосудистой ткани, так и в крови. Кроме того, описана гетероплазмия по длине полицитозинового тракта в участке 303-315 у 16 индивидов, а также в участке 16184-16193 – у 4 пациентов. Полученные данные указывают на вероятность возникновения соматических мутаций мтДНК при атерогенезе, но в то же время свидетельствуют, что значительная часть гетероплазмичных мутаций может быть характерной для всех тканей – возможно, унаследованной
ЭКСПРЕССИЯ КДНК ГЕНА КАПСИДНОГО БЕЛКА VP2 ДЕНСОВИРУСА РЫЖЕГО ТАРАКАНА В ТРАНСГЕННОЙ ЛИНИИ DROSOPHILA MELANOGASTER
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: ugin.sfu@gmail.com; dmitryVmukha@gmail.com
2 Институт молекулярной генетики РАН, Москва 123182; e-mail: egpas@rambler.ru
Получены трансгенные линии Drosophila melanogaster, способные экспрессировать фрагмент кДНК, соответствующий открытой рамке считывания (ORF) гена капсидного белка VP2 денсовируса рыжего таракана (ORF VP2), в конкретной ткани на определенной стадии развития мухи в зависимости от типа выбираемых драйверных линий (GAL-UAS система). Проведено исследование транскрипции ORF VP2 на стадии имаго при скрещивании полученных трансгенных дрозофил с драйверной линией, экспрессирующей белок-индуктор (GAL4) под контролем промотора гена актина (индукция экспрессии ORF VP2 во всех тканях дрозофил первого поколения). Показано, что большая часть транскрибируемой чужеродной РНК представлена тремя сплайс-вариантами, у которых вырезаются участки РНК между 137 и 353, либо между 609 и 1925 нуклеотидами, третий сплайс-вариант представлен РНК, у которой удалены оба интрона. Методом секвенирования нового поколения (NGS) определены количественные соотношения между несплайсированной формой анализируемой РНК и выявленными сплайс-вариантами. Показано, что отношение несплайсированной формы к сплайсированным вариантам составляет примерно 1:6. Предполагается, что сплайсинг чужеродной для дрозофилы вирусной РНК является защитным механизмом, препятствующим образованию большого количества потенциально опасного для организма-хозяина капсидного белка денсовируса