Аннотации статей. Том 52, 2016 г., № 6
ГЕНОТЕРАПИЯ АРТРИТА
Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», Новосибирская обл., Кольцово 630559; e-mail: snshchel@vector.nsc.ru; snshchel@rambler.ru
Генная терапия может предложить новый способ лечения артрита, действующий непосредственно в месте воспаления. Многочисленные эксперименты показали высокую эффективность генной терапии в различных моделях артрита. Даже в результате единичного введения рекомбинантного вектора обеспечивается стабильная долговременная экспрессия терапевтического гена, и наблюдается продолжительный терапевтический эффект. В отличие от биологической терапии с помощью многократных системных инъекций рекомбинантных противовоспалительных белков при генной терапии не наблюдается выраженных системных побочных эффектов. Доставка целевых генов может осуществляться с помощью векторов на основе ретровирусов, аденовирусов, аденоассоциированных вирусов и рекомбинантных плазмид. Существенный интерес вызывает и разработка неинвазивных методов генной терапии – интраназальной, пероральной. В данном обзоре освещено современное состояние исследований по генотерапии артрита
ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАСЛЕДОВАНИЯ МОЗАИЧНОГО ХАРАКТЕРА ЭКСПРЕССИИ NPTII-ГЕНА У ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ ТАБАКА
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского
отделения РАН, Новосибирск 630090; e-mail: marenkova@bionet.nsc.ru
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050
На основании результатов гибридологического анализа установлено, что между линиями Nu5 и Nu6, полученными от одного исходного трансформанта Nu21, не смотря на одинаковое генетическое окружение, наблюдаются значимые различия в стабильности проявлении экспрессии гена nptII. В линии Nu5 отмечается относительно стабильная экспрессия маркерного гена, частоты выявления потомков-мозаиков не высокие. Линия Nu6 характеризуется высокой частотой появления мозаичных растений (до 100%), что указывает на усиление инактивации маркерного гена в данной линии. При объединении аллелей nptII-гена в гибридном геноме аллель, приходящий из линии Nu6, проявлялся как полудоминантный и оказывал супрессирующее действие на аллель, приходящий из линии Nu5. При взаимодействии аллелей nptII-гена линий Nu5 и Nu6 в дигетерозиготе с аллелями гомологичного гена, инактивированными на транскрипционном или посттранскрипционном уровнях, явлений транс-инактивации на уровне фенотипа не выявлено. При сегрегации в F2 вновь отмечалось разделение потомства линии Nu21 на две независимые группы с сохранением разного характера экспрессии маркерного гена - с невысоким уровнем появления растений-мозаиков для Nu5 и высоким – для Nu6. Дальнейшие исследования направлены на выявление механизмов, приводящих к мозаичному характеру проявления исследуемого гена у трансгенных растений линий Nu5 и Nu6
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ (НORDEUM VULGARE L.) В РОССИИ ПО АЛЛЕЛЕЛЯМ ГОРДЕИНКОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: lialina7@yandex.ru, pomortsev@vigg.ru
Методом электрофореза в крахмальном геле изучен полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами Hrd A, Hrd В и Hrd F, у 211 сортов ярового ячменя. Впервые установлены генетические формулы у 41 сорта из них. Проведен сравнительный анализ аллельного разнообразия и частот встречаемости аллелей гордеин-кодирующих локусов у двух выборок сортов. В первую выборку был включен 101 сорт ярового ячменя, допущенный к использованию на территории РФ в 1999г., а во вторую - 160 сортов ярового ячменя, допущенных к использованию на территории РФ в 2014г., при этом 49 сортов были одинаковыми для обеих выборок. Показано, что наблюдаемая в настоящее время тенденция снижения доли гетерогенных сортов ярового ячменя, происходит, в основном, за счет интродукции гомогенных по гордеин-кодирующим локусам сортов иностранной селекции. Одновременно наблюдается увеличение полиморфизма гордеин-кодирующих локусов у современных сортов ярового ячменя. Число аллелей для локуса Hrd A увеличилось на 5, а для локуса Hrd В – на 9 аллелей. Наряду с ранее встречавшимися аллелями в популяциях местных и селекционных сортов ячменя, выведенных в прошлом веке, обнаружены и новые – 3 для локуса Hrd A и 4 для локуса Hrd В. Число аллелей локуса Hrd F осталось неизменным – 4, а их частоты изменились несущественно. В тоже время для некоторых аллелей локусов Hrd A и Hrd В, различия в частотах были статистически значимы. При этом вновь идентифицируемые аллели гордеин-кодирующих локусов встречались с низкими частотами 0,003-0,006, поэтому, несмотря на возросшее число аллелей, достоверного увеличения генетического разнообразия по показателям µ и PIC не выявлено
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТ ХРОМОСОМНЫХ ИНВЕРСИЙ ПО АРЕАЛУ МАЛЯРИЙНОГО КОМАРА ANOPHELES MESSEAE FALL. (CULICIDAE) ЗА 40-ЛЕТНИЙ ПЕРИОД МОНИТОРИНГА
Томский государственный университет, Томск 634050; e-mail: stegniy@res.tsu.ru
Проведен анализ собственных и литературных данных частотной динамики хромосомных инверсий в пределах ареала вида An. messeae, полученных в период с 1974 г. по 2014 г. В результате показано, что в целом по всему ареалу вида за 40 лет генетического мониторинга наблюдается устойчивое (стационарное) клинальное распределение инверсий в первое десятилетие (1974 – 1985 гг.), затем в течение 5 лет (1986 – 1990 гг.) происходило сильное частотное преобразование в пользу «юго-западных» хромосомных вариантов (особенно сильное зафиксировано в Томской популяции), и затем с 1992 г. по настоящее время эти изменения сохраняются и относительно устойчиво воспроизводятся на большей части ареала. Отмечено, что «скачок потепления» зимой 1981 – 1982 гг. привел к скоррелированному с ним "скачку" группы «юго-западных» хромосом в Томской популяции. В связи с общей тенденцией к повышению среднезимних температур наблюдается резкое снижение частоты хромосомы 2R1 в Сибирском регионе и Сыктывкаре в период с 1992 г. по настоящее время. Есть основания предполагать, что за прошедшие десятилетия северная граница ареала An. messeae продвинулась на север в тундровую зону
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГАПЛОТИПОВ И ФИЛОГЕНИЯ ВИДОВ РОДА DAPHNIA (CLADOCERA: ANOMOPODA) ИЗ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ РОССИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЕКВЕНИРОВАНИЯ ГЕНА 16S МТДНК
1 Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск 630091; e-mail zuykova@ngs.ru
2 Лимнологический институт СО РАН, Иркутск 664033
В настоящей работе представлены результаты исследования генетического полиморфизма, установлены филогенетические отношения и построены сети гаплотипов для наиболее распространенных видов дафний из разнотипных водоемов России и сопредельных территорий. В качестве генетического маркера использован фрагмент гена 16S митохондриальной ДНК. Результаты молекулярной филогении в целом соответствуют современным представлениям о систематике р. Daphnia. В морфологическом отношении остаются плохо изученными представители дивергентных митохондриальных линий в группе видов D. longispina, D. pulex, D. magna. Выявлен новый регион обитания вида D. dentifera на территории России – водоемы бассейна оз. Байкал. Сделан вывод о том, что ген 16S мтДНК может быть успешно использован в филогеографических исследованиях по р. Daphnia
ХРОМОСОМНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ В ПОПУЛЯЦИЯХ МАЛЯРИЙНОГО КОМАРА ANOPHELES MESSEAE (DIPTERA, CULICIDAE) В ПОВОЛЖЬЕ
Московский государственный областной университет, Москва 105005; e-mail: gordeev_mikhail@mail.ru
Исследовали видовой состави хромосомную изменчивостьмалярийных комаров в бассейне Волги (Верхнее, Среднее и Нижнее Поволжье). Изучены кариотипы личинок видов-двойников комплекса Anopheles maculipennis. Определены частоты хромосомных инверсий в локальных популяциях у доминирующего вида An. messeae. Установлено, чтокариотипическая структура популяций An. messeae зависит от ландшафтно-климатических зон. Популяции Верхнего, Среднего и Нижнего Поволжья отличаются по частотам инверсий хромосом XL, 2R, 3Rи 3L
ДВЕ НОВЫЕ МУТАЦИИ В ГЕНЕ SPG4 У ПАЦИЕНТОВ С АУТОСОМНО-ДОМИНАНТНОЙ СПАСТИЧЕСКОЙ ПАРАПЛЕГИЕЙ
1 Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа 450054; e-mail: aliya.akhmetgaleeva@mail.ru
2 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа 450000; e-mail: mcjanoff@yandex.ru
3 Районная клиническая больница им. Куватова; 450005, Уфа 450005; e-mail: rima773@mail.ru
Наследственные спастические параплегии (НСП) – группа нейродегенеративных болезней с преимущественным поражением пирамидного тракта. Наиболее частой аутосомно-доминантной формой заболевания в популяциях Европы является НСП, связанная с мутациями в гене спастина (SPG4). В 52 неродственных семьях с НСП из Республики Башкортостан методом SSCP анализа и последующего секвенирования проведен анализ гена SPG4. В двух неродственных семьях идентифицированы ранее неописанные мутации: с.322del29 (p.Val108SerfsX18) и с.885del10 (p.Thr295ThrfsX16). Клинические исследования показали, что в обеих семьях заболевание соответствует неосложненной форме наследственной спастической параплегии, характерным признаком которой является присутствующий нижний спастический парапарез без каких-либо других симптомов
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ CD209 И TLR3 В ПОПУЛЯЦИЯХ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
630090; e-mail: barkhash@bionet.nsc.ru
2 Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины, Новосибирск, 630089
3 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090
Белки DC-SIGN (Dendritic Cell-Specific Intracellular Adhesion Molecules (ICAM)-3 Grabbing Non-Integrin) и TLR3 (толл-подобный рецептор 3) являются ключевыми эффекторами врожденного иммунитета и, в частности, играют важную роль в противовирусной защите организма как паттерн-распознающие рецепторы. Ранее мы показали, что определенные генотипы и аллели однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphisms, SNP) rs2287886 (G/A) в промоторной области гена CD209 (кодирующего DC-SIGN) и rs3775291 (G/A, Leu412Phe) в 4-ом экзоне гена TLR3 ассоциированы с предрасположенностью человека к клещевому энцефалиту в популяции русских. В данной работе изучено распространение частот генотипов и аллелей по этим SNP в семи популяциях Северной Евразии, включая европеоидов (русские, немцы Алтайского края), центрально-азиатских монголоидов (алтайцы, хакасы, тувинцы и шорцы) и арктических монголоидов (чукчи). Было обнаружено, что генотип A/A и аллель A SNP rs2287886 гена CD209, а также генотип G/G и аллель G SNP rs3775291 гена TLR3 (частоты которых в ранее проведенных нами исследованиях были повышены у больных клещевым энцефалитом по сравнению с популяционным контролем (русские жители г. Новосибирска)), сохраняются с высокой частотой у центрально-азиатских монголоидов, которые в течение длительного времени регулярно контактировали с вирусом клещевого энцефалита в местах проживания. Высказано предположение, что предрасположенность к клещевому энцефалиту в популяциях центрально-азиатских монголоидов может предопределяться иным набором генов и их полиморфизмов, чем в популяции русских
АГРЕССИВНОСТЬ И ЭМПАТИЯ КАК ФАКТОРЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ГОРОДСКОГО НАСЕЛЕНИЯ
1 Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков 61022, Украина; e-mail: atramentova@yandex.ru
Постоянные жители Харькова (637 мужчин и 856 женщин в возрасте 45-65 лет) тестированы на уровень агрессивности и эмпатии. У родившихся за пределами Харькова (мигрантов), средний уровень агрессивности (41,7 балла) выше, чем у коренных жителей (36,3 балла); средний уровень эмпатии у мигрантов (3,2 балла) ниже, чем у коренных жителей (5,5 балла). Среднее значение показателей агрессивности и эмпатии не связано с этнической принадлежностью и степенью метисации. Корреляция между супругами (r) по этим личностным характеристикам находится в пределах 0,20-0,31; показатель брачной сопряжённости (К) составляет 0,13-0,18. Генотипирование супружеских пар по SNP rs 2235186 Х-сцепленного гена моноаминооксидазы МАО-А выявило положительную брачную ассортативность: чаще, чем при панмиксии, формируются пары С×СС и Т×ТТ и реже пары С×ТТ и T×CC. Аллель Т сопряжён с повышенным уровнем агрессивности и пониженным уровнем эмпатии. Фенотипы гетерозиготных женщин свидетельствуют о промежуточном наследовании этих признаков
ПОЛИМОРФИЗМ С366G ГЕНА GRIN2B И ВЕРБАЛЬНАЯ ЭПИЗОДИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ: ОТСУТСТВИЕ АССОЦИАЦИИ ПРИ ШИЗОФРЕНИИ
Научный центр психического здоровья, Москва 115522; e-mail: m.alfimova@gmail.com
Цель исследования заключалась в поиске ассоциаций между геном-кандидатом для шизофрении и памяти GRIN2B и рядом показателей эпизодической вербальной памяти, характеризующих ее отдельные компоненты. 302 пациента с расстройствами шизофренического спектра, участвовавших в широком нейропсихологическом тестировании, выполняли Тест слухоречевой памяти Рея (группа Б1). 285 больных (Б2) и 243 контрольных здоровых испытуемых (К2) выполняли пробу на кратковременную вербальную память «10 слов». У всех испытуемых был определен генотип по локусу rs7301328 (C366G) GRIN2B. Не было обнаружено ассоциаций гена с показателями теста Рея ни в общей группе больных Б1, ни в подгруппе с выраженным когнитивным дефицитом. Обнаружена ассоциация GRIN2B с непосредственным воспроизведением, F(2, 492)=3.92, p=0.02, и эффектом проактивной интерференции, F(2, 490)=3.20, p=0.04, в тесте «10 слов». Post hoc анализ выявил значимые различия между гомозиготами СС и гетерозиготами СG в группе контроля, причем лица с генотипом CC запоминали меньше слов и демонстрировали снижение эффекта интерференции. Эти различия не достигали уровня достоверности в группе больных. Полученные результаты позволяют предположить, что вариативность функций NMDA рецепторов, обусловленная полиморфизмом C366G GRIN2B, может оказывать влияние на эпизодическую слухоречевую память в общей популяции; однако это влияние не выявляется у пациентов, страдающих шизофренией
ГЕН DILP6 РЕГУЛИРУЕТ МЕТАБОЛИЗМ ОКТОПАМИНА У DROSOPHILA MELANOGASTER
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск 630090; е-mail: iraushen@bionet.nsc.ru
Исследовано влияние сильной гипоморфной мутации гена инсулиноподобного белка (dilp6) на метаболизм октопамина, одного из основных биогенных аминов насекомых, у самок и самцов Drosophila melanogaster. Измерялись активность ключевого фермента синтеза октопамина, тирозин декарбоксилазы, и активность фермента его деградации, октопамин-зависимой N-ацетилтрансферазы. Показано, что в нормальных условиях у мутантов dilp641 снижена активность обоих исследованных ферментов, что, как мы показали ранее, скоррелировано с повышенным уровнем октопамина. Обнаружено также, что гипоморфная мутация гена dilp6 снижает интенсивность ответа тирозин декарбоксилазы на тепловой стресс. Таким образом, впервые продемонстрировано, что инсулиноподобный белок DILP6 дрозофилы влияет на уровень октопамина, регулируя активность фермента, деградирующего октопамин
СЕКВЕНИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ РЕЗИСТОМА STREPTOMYCES FRADIAE ATCC19609 С ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ ТЕСТ-СИСТЕМЫ ДЛЯ СКРИНИНГА НОВЫХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: vatlin_alexey123@mail.ru
2 Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе, Москва 119021
В работе приводится аннотация и данные секвенирования генов устойчивости к антибиотикам штамма Streptomyces fradiae ATCC19609, сверхчувствительного к различным антибиотикам. Анализ генома выявил четыре группы генов, определяющих резистом исследуемого штамма: классические гены устойчивости к антибиотикам (девять генов аминогликозидфосфотрансфераз, два гена бета-лактамаз, пуромицин-N-ацетилтрансферазы, фосфотрицин-N-ацетилтрансферазы, аминогликозид-ацетилтрансферазы); гены АТФ-зависимых белков ABC транспортеров, участвующих в выбросе антибиотиков из клетки (MacB-2, BcrA, двусубъединичный MDR1); гены позитивной и негативной регуляции транскрипции (семейства whiB, padR) и посттрансляционной модификации (серин-треонин протеинкиназ). Дана сравнительная характеристика генов аминогликозидфосфотрансфераз S. fradiae ATCC19609, S. lividans TK24 и S. albus J1074, возбудителя актиномикоза. Показана возможность использования штамма S. fradiae ATCC19609 в качестве тест-системы для отбора производных макролидного антибиотика олигомицина А с различными уровнями активности. Анализ более 20 полусинтетических производных олигомицина А позволили разделить их на три группы по уровню активности: неактивные (>1 нмоль/диск) - 10 веществ, обладающие средним уровнем активности (0.05-1 нмоль/диск) - 12 веществ, более активные (0.01-0.05 нмоль/диск) - 2 вещества. Существенным для активности полусинтетических производных является изменение в положении 33-го атома углерода в молекуле олигомицина А
МИКРОСАТЕЛЛИТНЫЙ АНАЛИЗ КЛОНАЛЬНОСТИ И ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ГЕТЕРОЗИГОТНОСТИ В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ОСИНЫ, POPULUS TREMULA L.: ОБНАРУЖЕНИЕ ВЫСОКОГЕТЕРОЗИГОТНОГО КЛОНА
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
e-mail: dmitri_p@inbox.ru
2 Государственное бюджетное учреждение Республики Татарстан "Учебно-опытный Сабинский лесхоз", п. Лесхоз 422062
3 Филиал Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Московская обл., Пущино 142290
Осина, Populus tremula L. (Salicaceae), является быстрорастущим древесным видом, представляет экологическую и экономическую ценность. Осина размножается как семенным, так и вегетативным путем, образуя прикорневую поросль. Выявление во взрослом насаждении рамет одного клона среди деревьев семенного происхождения на основании их морфологии затруднительно. Мы применили разработанную для индивидуальной идентификации генотипов осины панель из 14 микросателлитных локусов для анализа клоновой структуры в четырёх естественных древостоях осины Европейской части России: Московской и Воронежской областей, Республики Марий-Эл и Республики Татарстан. В Московской выборке среди 52 деревьев выявлен 41 мультилокусный генотип, в Воронежской среди 30 особей – 25 разных генотипов, в выборке Марий-Эл 32 дерева были представлены 13 генотипами. В насаждении из Сабинского лесхоза Татарстана все проанализированные 29 деревьев были представлены единственным генотипом. Предковое дерево-носитель этого генотипа, оказавшимся наиболее гетерозиготным (0.929) среди всех изученных особей осины (в среднем 0.598), очевидно, сильно разрослось за несколько циклов рубок - возобновления, занимая в настоящее время выдел площадью 2.1 га. Для обычно подверженной сердцевинной гнили осины столь высокая жизненность свидетельствует об устойчивости к основным патогенам. Выявленный «суперклон» заслуживает дальнейшего изучения методами кариологии и проточной цитометрии с целью определения плоидности, а также анализа на скорость роста и качество древесины для возможного использования в плантационном лесоразведении