Аннотации статей. Том 52, 2016 г., № 10
ИНДУКЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ ЧЕРЕЗ SCS-ИНСУЛЯТОР ПРИВОДИТ К АНОМАЛИЯМ РАЗВИТИЯ DROSOPHILA MELANOGASTER
Институт биологии гена РАН, Москва 119334; e-mail: olgina73@gmail.com
Регуляторный элемент scs является одним из первых открытых инсуляторов дрозофилы, который был найден на границе hsp70 домена. В составе 997 п.н. инсулятора scs были найдены два промотора на концах и два однонаправленных сигнала полиаденилирования в центре инсулятора. В трансгенных линиях дрозофилы при индукции сильной транскрипции через инсулятор scs только в направлении, которое совпадает с направлением действия двух сайтов полиаденилирования, происходят множественные видимые нарушения развития дрозофилы и летальность на эмбриональной стадии. Аналогичный эффект не наблюдался при тестировании других известных инсуляторов дрозофилы
ВСТРЕЧАЕМОСТЬ ОСТРОВОВ В ГЕНОМАХ ПРИРОДНЫХ ШТАММОВ SINORHIZOBIUM MELILOTI
Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Пушкин 196608; e-mail: mroumiantseva@yandex.ru, genet@yandex.ru
Изучены геномы 184 природных штаммов Sinorhizobium meliloti на наличие в них островов Sme21T, Sme19T и Sme80S, описанных у тест-штамма Rm1021. Анализ был проведен методом ПЦР с использованием специально сконструированной системы праймеров. Показано, что в изученных географически различных популяциях S. meliloti из района Северного Кавказа (СКГ) и Приаралья (ПАГ) в сходных долях встречались штаммы, в геномах которых острова присутствовали или, наоборот, отсутствовали (0.55 и 0.45, соответственно). Остров Sme80S, или, так называемый остров “экологической адаптивности”, преимущественно был идентифицирован (частота 0.38) в геномах штаммов, имевших сниженный уровень солеустойчивости и выделенных в ПАГ – современном центре интрогрессивной гибридизации люцерны, подверженном засолению. Остров Sme21T, обозначенный как “анцестровый”, встречался в геномах штаммов, выделенных в СКГ, первичном центре разнообразия растений-хозяев, на порядок чаще, чем у штаммов из ПАГ. Остров Sme19T, содержавший преимущественно гены, кодирующие транспозазы, присутствовал в геномах штаммов той и другой популяций в среднем с частотой 0.10. Анализ неравновесия по сцеплению (Linkage Disequilibrium; LD), основанный на определении вероятности совместного обнаружения островов в геномах, выявил факт независимого наследования островов у солечувствительных штаммов различного географического происхождения и, наоборот, отсутствие такового для большинства рассмотренных сочетаний у солеустойчивых штаммов. Сделан вывод, что структура хромосомы у штаммов из ПАГ, преимущественно имевших солечувствительный фенотип, активно подвержена рекомбинационным процессам, что может предопределять интенсивность микроэволюционных процессов в бактериальных популяциях и способствовать быстрой адаптации бактерий к внешним неблагоприятным воздействиям
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ TULIPA GESNERIANA L. ПО ДАННЫМ ISSR МАРКИРОВАНИЯ
1 Национальный исследовательский Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, Саратов 410010; e-mail: kritckaiata@gmail.com, kashinas2@yandex.ru
2 Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН, Москва 127276; e-mail: ischanzer@gmail.com
Методом ISSR анализа изучено генетическое разнообразие в 18 природных популяциях Tulipa gesneriana L. на севере Нижнего Поволжья. Десять использованных ISSR праймеров позволили выявить 102 ПЦР фрагмента, из которых 50 – полиморфные (49.0%). По доле полиморфных маркеров популяции разделились на две группы: 1) популяции, в которых доля полиморфных маркеров варьирует от 0.35 до 0.41; 2) популяции, в которых доля полиморфных маркеров варьирует от 0.64 до 0.85. Кластерный анализ (UPGMA) разделяет выборку на два больших кластера. Неукорененное дерево, построенное методом Neighbour Joining, имеет сходную топологию. Первый кластер объединил маловариабельные популяции, второй – высоковариабельные популяции. Результаты AMOVA показали достоверные различия (FCT = 0.430; p = 0.000) между этими группами. Локальные популяции генетически значительно дифференцированы друг от друга (FST = 0.632) и практически не связаны современным потоком генов, о чем свидетельствуют результаты теста Мантеля (r = –0.118; p = 0.819). Предполагается, что степень генетического сходства и различия между популяциями обусловлены временем и особенностями заселения растениями этого вида указанных территорий
АЛЛЕЛЬНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГОРДЕИН-КОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ HRD A И HRD B У КУЛЬТУРНОГО (HORDEUM VULGARE L.) И ДИКОГО (H. SPONTANEUM C. KOCH) ЯЧМЕНЯ В ИРАНЕ (КАК ЧАСТИ ДУГИ ПЛОДОРОДИЯ)
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва 119991; e-mail: pomortsev@vigg.ru
Методом электрофореза в крахмальном геле изучен полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами Hrd A и Hrd B, у 63 местных образцов культурного и у 43 образцов дикого ячменя из Ирана. Для локуса Hrd A у H. vulgare и H. spontaneum идентифицированы 35 и 32 аллелей, для локуса Hrd B - 55 и 48 аллелей, соответственно. Частоты аллелей локусов Hrd A и Hrd B у культурного ячменя варьировали в пределах 0,0016 – 0,2816 и 0,0016 – 0,1221, соответственно, а у дикого ячменя – в пределах 0,0077 - 0,2170 и 0,0077 - 0,0815, соответственно. У иранских образцов H. spontaneum и H. vulgare обнаружены общие алели – 7 для локуса Hrd A и 5 – для локуса Hrd B, которые присутствовали в основном у гетерозиготных или гетерогенных по гордеин-кодирующим локусам образцов дикого ячменя. Сделан вывод, что районы, примыкающие к региону Загроса в Иране, вряд ли можно рассматривать как центр введения ячменя в культуру. При этом иранские H. spontaneum могли являться донорами каких-то аллелей гордеин-кодирующих локусов для H. vulgare в результате интрогрессии в следствии спонтанной гибридизации при распространении культурного ячменя
ОПЫТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УТЕРЯННЫХ СЕЛЕКЦИОННЫХ ДОСТИЖЕНИЙ POPULUS × LENINGRADENSIS BOGD. И POPULUS × NEWENSIS BOGD. НА ОСНОВЕ МИКРОСАТЕЛЛИТНОГО АНАЛИЗА
1 Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, кафедра лесных культур, Санкт-Петербург 194021; e-mail: e.potokina@vir.nw.ru
2 Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства, Санкт-Петербург 194021
3 Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова, Санкт-Петербург 194021
С использованием микросателлитных маркеров проведено генотипирование 75 деревьев тополевых плантаций г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области с целью выявления в их составе элитных сортов-клонов селекции П.Л. Богданова, созданных в 1938–1965 гг., информация о которых была утеряна. В качестве референтных генотипов использованы аутентичные гербарные образцы гибридных клонов, сохранившиеся в СПбГЛТУ. По результатам ДНК-фингерпринтинга идентифицированы клоновые посадки «тополя невского» и «ленинградского» в Карташевском участковом лесничестве и дендрарии Лесотехнического университета. Выявленные элитные гибриды тополя отличаются повышенной морозостойкостью и скоростью роста, и рекомендуются для плантационного выращивания на Северо-Западе РФ
НОВЫЕ ОДНОНУКЛЕОТИДНЫЕ ЗАМЕНЫ (SNP) В ГЕНЕ АНДРОГЕННОГО РЕЦЕПТОРА (AR) У РОССИЙСКОЙ ПОРОДЫ ОВЕЦ ДЖАЛГИНСКИЙ МЕРИНОС
1 Ставропольский государственный аграрный университет, Ставрополь 355017
2 Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт, Ставрополь 355000
3 Всероссийский научно-исследовательский институт овцеводства и козоводства, Ставрополь 355017; e-mail: rcvm@yandex.ru
Изучена структура гена андрогенного рецептора (AR) у овец российской породы Джалгинский меринос с использованием технологии секвенирования NimbleGen (Roche, USA). Выявлено восемь однонуклеотидных замен (SNP) и две инсерции. Пять SNP (c.335T>G, c.339G>A, c.342T>C, c.2491-327T>A, c.2491-325A>T) и обе инсерции выявлены у овец впервые. Три SNP и инсерции располагаются в кодирующей части экзона. Инсерция c.336_337 встречается практически у всех особей породы и может быть использована в качестве генетического маркера породной принадлежности. Животные с мутантным вариантом SNP c.1496+15T>C достоверно отличаются от носителей распространенного варианта по весу и размеру тела, что позволяет рассматривать этот вариант SNP как потенциальный генетический маркер мясной продуктивности
СЕМЬ ГЕНОВ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНОМА, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАТЬ ПОДВИДЫ МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ APIS MELLIFERA
Институт биохимии и генетики УФНЦ РАН, Уфа 450054; е-mail: apismell@hotmail.com
Проведен сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей 12 генов митохондриального генома медоносной пчелы, на основании которого удалось выделить семь генов, позволяющих дифференцировать подвиды пчел эволюционных ветвей А, М, С, О. На примере использования сравнительного анализа нуклеотидной последовательности гена ND2 мтДНК на статистически значимом объеме выборки мы показали высокий уровень дифференцирующей способности этого гена и высказали предположение о возможности отдельного использования каждого из семи генов для дифференциации подвидов четырех эволюционных ветвей
ALU-ИНСЕРЦИОННО-ДЕЛЕЦИОННЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ COL13A1 И LAMA2: АНАЛИЗ АССОЦИАЦИЙ С ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВОМ
Институт биохимии и генетики УФМЦ РАН, Уфа 450054; e-mail: anmareg@mail.ru
В этнически однородной группе (татары, проживающие в Республике Башкортостан) охарактеризовано распределение частот аллелей и генотипов по Alu(I/D)-полиморфным участкам генов COL13A1 и LAMA2, кодирующих субъединицы белков внеклеточного матрикса. Установлено, что в старческом возрасте выше доля носителей генотипа COL13A1*D/*D. К долгожительству женщин предрасполагает генотип LAMA2*I/*D. Результаты наблюдения за смертностью лиц старческого возраста показали, что среди лиц, доживших до 90 и более лет выше доля носителей генотипа LAMA2*I/*D. Выявленные ассоциации можно объяснить с позиции синтеза современных представлений о значимости Alu-элементов в регуляции экспрессии генов на транскрипционном и постранскрипционных уровнях, об участии коллагенов и ламининов в поддержании структуры и функций внеклеточного матрикса, а также о взаимосвязи состояния внеклеточного матрикса, патологических изменений и старения организма
ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЧАСТОТА И ВОЗРАСТ МУТАЦИИ G5741→A В ГЕНЕ NBAS, ЯВЛЯЮЩЕЙСЯ ПРИЧИНОЙ SOPH-СИНДРОМА В РЕСПУБЛИКЕ САХА (ЯКУТИЯ)
1 Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова, Якутск 677000; e-mail: nogan@yandex.ru
2 Якутский научный центр комплексных медицинских проблем, Якутск, 677000
SOPH-синдром (Short stature with Optic atrophy and Pelger-Huet anomaly syndrome, OMIM#614800) – аутосомно-рецессивное наследственное заболевание, характеризующееся основными клиническими симптомами: постнатальная гипоплазия, пропорционально низкий рост, лицевые дизморфии, микромелия стоп и кистей, вялая и дряблая кожа, атрофия зрительных нервов, пельгеровская аномалия нейтрофилов, было описано впервые у якутов. Молекулярно-генетической причиной в Якутии является мутация G5741→A в гене NBAS. В настоящей работе на основе анализа неравновесия по сцеплению 10 микросателлитных маркеров, фланкирующих ген NBAS, с заболеванием установлен гаплотип хромосомы основателя. Определено время распространения данной мутации в Якутии, которое составило 804±140 года. Установлена частота гетерозиготного носительства мутации G5741→A (R1914H) в гене NBAS, составившая 13 на 1000 здоровых якутов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЛИНЕЙНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА АССОЦИАЦИЙ
1 Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, 630090, Email: aks@bionet.nsc.ru
2 Институт общей генетики им. Вавилова, Москва119991
3 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, 630090
Региональный анализ ассоциаций считается более мощным инструментом для картирования генов, чем анализ индивидуальных генетических вариантов, особенно если эти варианты являются редкими. Недавно было предложено использовать в региональном анализе ассоциаций принцип функционального анализа данных, в основе которого лежит представление генотипов и их эффектов в виде непрерывных функций. Такой подход позволяет наиболее полно учесть информацию о сцеплении и неравновесии по сцеплению между генетическими вариантами в регионе, а также уменьшить эффекты шума, вызванного ошибками эксперимента или средовыми воздействиями. В данной работе мы формулируем обобщенную функциональную линейную регрессионную модель, которая описывает распределение признаков как в независимой выборке, так и в выборке родственных особей. Мы также показываем, как с помощью этой модели можно тестировать фиксированные и случайные эффекты набора генотипов на количественный признак. Оценка статистических свойств методов, использующих разработанные модели, демонстрирует соответствие ошибок I рода декларируемым значениям и высокую мощность, особенно для методов, применяющих функциональные модели с фиксированным эффектом генотипов. Это позволяет надеяться, что разработанные нами модели будут способствовать дальнейшему прогрессу в идентификации редких генетических вариантов, контролирующих комплексные признаки человека и животных. Разработанные методы реализованы в пакете компьютерных программ FREGAT, доступном по адресу http://mga.bionet.nsc.ru/soft/FREGAT/
ГЕНЫ ESCHERICHIA COLI YDIO И YDIQRST КОДИРУЮТ КОМПОНЕНТЫ АЦИЛ-КOА ДЕГИДРОГЕНАЗНОГО КОМПЛЕКСА АНАЭРОБНОГО ПУТИ β-ОКИСЛЕНИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва 117545; e-mail: gulevich@genetika.ru
Открытые рамки считывания ydiO и ydiQRST клеток Escherichia coli идентифицированы как гены, кодирующие компоненты ацил-КоА дегидрогеназного комплекса анаэробного β-окисления жирных кислот. Индивидуальная или совместная инактивация гена fadE, кодирующего известную аэробную ацил-КоА дегидрогеназу, и генов ydiO и/или ydiQRST не влияла на рост клеток на глюкозе в качестве единственного источника углерода. Аэробный рост на олеате натрия наблюдался лишь для клеток с интактным геном fadE. В присутствии альтернативного акцептора электронов, клетки, с интактным геном fadE демонстрировали способность к анаэробному росту на олеате натрия в независимости от наличия или отсутствия у них генов ydiO и ydiQRST. В случае fadE-дефицитных мутантов рост в условиях анаэробиоза на олеате натрия наблюдался только для клеток, содержащих интактные гены ydiO и ydiQRST, тогда как рост fadE/ydiO и fadE/ydiQRST мутантов отсутствовал
ПОИСК НОВЫХ ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В ПАТОГЕНЕЗЕ РАКА ЯИЧНИКОВ, С ПОМОЩЬЮ ПОЛНОГО ЭКЗОМНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ
1 Башкирский государственный университет, Уфа 450074; e-mail: dager-glaid@yandex.ru
2 Республиканский клинический онкологический диспансер, Уфа 450054; e-mail: d_sakaeva@mail.ru
3 Отделение акушерства и гинекологии Медицинской школы Ганновера, Ганновер 30625, Германия; e-mail: doerk.thilo@mh-hannover.de
4 Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа 450054; e-mail: elzakh@mail.ru
Рак яичников является одним из наиболее коварных злокачественных новообразований среди женских гинекологических раков во всем мире. Мутации в генах BRCA1 и BRCA2 ассоциированы с высоким риском развития рака яичников, однако они определяют лишь часть случаев заболевания. Поиск новых генов позволит расширить наше понимание механизмов, лежащих в основе злокачественных опухолей яичников, и разработать новые методы ранней диагностики и лечения заболевания. В данной работе проведено полное экзомное секвенирование 8 образцов ДНК, выделенных из венозной крови больных раком яичников. В результате проведенного исследования обнаружено в среднем 53057 изменений в одном образце. Из всех выявленных нарушений в нуклеотидной последовательности ДНК отобраны 222 изменения, расположенные в экзонах и сайтах сплайсинга 203 генов. Учитывая функцию рассматриваемых генов в жизнедеятельности клетки и их участие в канцерогенезе, были отобраны 40 новых генов-кандидатов. Выбранные гены участвуют в контроле клеточного цикла, репарации ДНК, апоптозе, регуляции процессов клеточной инвазии, пролиферации и роста, транскрипции, а также в иммунном ответе и могут быть вовлечены в развитие рака яичников
ХРОМОСОМНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ ГЕНА БЫСТРОМИГРИРУЮЩЕГО ИЗОФЕРМЕНТА АРОМАТИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬДЕГИДРОГЕНАЗЫ AADH1F (CAD1F) У МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ TRITICUM AESTIVUM L.
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск 630090; e-mail: konov@bionet.nsc.ru
2 Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск 630090
3 Новосибирский государственный университет, Новосибирск 630090
4 Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск 630090
Методом электрофореза в крахмальном геле в сортах озимой мягкой пшеницы Triticum aestivum L. были обнаружены различия в спектрах изоферментов ароматической алкогольдегидрогеназы, НАДФ-ААДГ или CAD. В сорте Житница (Zitnica, бывш. Югославия) присутствует стандартный трехкомпонентный спектр, в сорте Новосибирская 9 (Россия, ИЦИГ СО РАН) появляются дополнительные быстромигрирующие изоферменты. Присутствие быстромигрирующих изоферментов CAD обозначено как фенотип FF, их отсутствие – как фенотип 00. Проведен гибридологический анализ, в потомствах F2 обнаружен избыток «нулевых» генотипов. Для локализации гена проведена гибридизация с нулли-тетрасомными линиями по хромосомам 5-й гомеологической группы. Анализ расщеплений показал наиболее вероятную локализацию гена CAD1-F в хромосоме 5А. Растения с генотипами FF и 00 различались по ряду химических и анатомических показателей, а также по зерновой продуктивности. Полученные результаты обсуждаются в связи с функцией данного фермента в тканях растений пшеницы