Аннотации статей. Том 53, 2017 г., № 1
ПРИМЕНЕНИЕ САЙТ-СПЕЦИФИЧЕСКИХ ДНК-ЭНДОНУКЛЕАЗ В ПОЛНОГЕНОМНОМ АНАЛИЗЕ ДНК ЧЕЛОВЕКА
1 ООО "СибЭнзим", Новосибирск 630117
2 Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор", пос. Кольцово Новосибирской
области 630559; e-mail: degt@sibenzyme.com
На протяжении последних десятилетий сайт-специфические ДНК-эндонуклеазы служат одним из ключевых инструментов для изучения первичной структуры ДНК и генно-инженерных манипуляций. В обзоре рассмотрены примеры использования этих ферментов при полногеномном анализе ДНК человека, включающие применение эндонуклеаз рестрикции в пробоподготовке при секвени-ровании на NGS-машинах, а также визуализацию расщепления ДНК-повторов рестриктазами. Особый интерес представляют первые работы по применению ДНК-эндонуклеаз в быстро развивающейся области эпигенетического анализа геномов, чему способствует недавнее открытие нового класса ферментов — 5-метилцитозин-зависимых сайт-специфических ДНК-эндонуклеаз
DOI: 10.7868/S0016675817010027
ЭВОЛЮЦИЯ ГЕНОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА И ХАРАКТЕР ЭКСПРЕССИИ КОДИРУЕМЫХ ИМИ БЕЛКОВ У ВИДОВ, ОБИТАЮЩИХ В КОНТРАСТНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: dgarbuz@yandex.ru
Гены теплового шока представляют собой наиболее эволюционно древнюю из систем, отвечающих за адаптацию организмов к неблагоприятным условиям окружающей среды. Кодируемые ими белки (белки теплового шока) являются одним из важнейших факторов адаптации организмов к неблагоприятным условиям окружающей среды. Они выполняют функции молекулярных шаперонов, обеспечивая фолдинг белков и препятствуя агрегации поврежденных клеточных белков. Анализ структуры генов ТШ у особей как филогенетически близких, так и весьма отдаленных таксонов позволил вскрыть основные закономерности организации генов ТШ в контексте адаптации к экстремальным условиям. На различных лабораторных объектах и видах из природных популяций показано, что изменения уровня экспрессии белков тепловго шока (БТШ) в ходе адаптации к тем или иным условиям среды могут обеспечиваться за счет изменений числа и общей организации генов ТШ в геноме, а также структуры их промоторов. Показано, что термоадаптированные виды, как правило, характеризуются повышенным уровнем БТШ при нормальной температуре или более высокой интенсивностью синтеза этих белков при ТШ. Исследования генов ТШ у филогенетически отдаленных организмов представляют значительный интерес, так как, с одной стороны, способствуют, пониманию молекулярных механизмов эволюции адаптогенов, а с другой — позволяют понять роль различных семейств БТШ в формировании устойчивости к высокой температуре и другим стрессовым факторам
DOI: 10.7868/S0016675817010064
ВЫЯВЛЕНИЕ ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ ГЕНОВ БИОСИНТЕЗА ПОЛИСАХАРИДОВ У ШТАММОВ AZOSPIRILLUM BRASILENSE ИЗ СЕРОГРУПП I И II
1 Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии
наук, Саратов 410049; e-mail: ei_katsy@mail.ru
2 Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского, Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии
и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Министерства здравоохранения РФ, Москва 123098
Известно, что повторяющееся звено О-полисахарида у включенных в серогруппу I штаммов Azospirillum brasilense Sp245 и SR75 состоит из пяти, а у SR15 — из четырех остатков D-рамнозы; гетеропо-лимерный О-полисахарид типового штамма A. brasilense Sp7 из серогруппы II содержит не менее пяти видов повторяющихся звеньев. В настоящей работе предложен комплекс праймеров к генам плазмид AZOBR_p6, AZOBR_p3 и AZOBR_p2 штамма А. brasilense Sp245, кодирующим предполагаемые ферменты биосинтеза олигосахарида кора и О-полисахарида липополисахарида, капсульных полисахаридов и экзополисахаридов. Использование разработанных невырожденных праймеров в полимеразных цепных реакциях позволило синтезировать продукты ожидаемого размера на геномных ДНК A. brasilense Sp245, SR75, SR15 и Sp7 в 36, 29, 23 и 12 случаях, соответственно. В результате секвенирования ряда ампликонов установлен высокий (86—99%) уровень идентичности соответствующих предполагаемых генов биосинтеза полисахаридов у трех штаммов A. brasilense из серогруппы I. В реакции блоттинг-гибридизации с меченной биотином ДНК гена AZOBR_p60122, кодирующего предполагаемую пермеазу ABC-транспортера полисахаридов, обнаружена локализация гомологичного гена в ~120-МДа плазмидах бактерий A. brasilense SR15 и SR75
DOI: 10.7868/S0016675816110102
ОТБОР ПРЕДСЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА РИСА С ОКРАШЕННЫМ ПЕРИКАРПОМ НА ОСНОВЕ ГЕНОТИПИРОВАНИЯ ПО ГЕНАМ RC И РB
1 Институт биологии и биотехнологии растений, Алматы 050040, Казахстан; e-mail:
bakdaulet7@yandex.ru
2 Казахский национальный аграрный университет, Алматы 050010, Казахстан
3 Всероссийский научно-исследовательский институт риса, Краснодар 350921; e-mail: agroplazma@gmail.com
4 Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы 050040, Казахстан
5 Казахский государственный женский педагогический университет, Алматы 050000, Казахстан
Проведен гибридологический анализ наследования признака "окрашенный перикарп" у селекционного материала, использованного в работе. Отобраны генотипы риса с окрашенным перикарпом, а также белозерные сорта риса из генетической коллекции Института биологии и биотехнологии растений Республики Казахстан (ИББР), обладающие селекционно важными признаками и вызревающие в условиях республики. У отобранных образцов проведена идентификация аллельного состояния генов Rc (красный перикарп) и Рb (антоциановый перикарп) ПЦР-методом. При подборе родительских пар для скрещивания в качестве реципиентных форм использовали зарубежные образцы риса с окрашенным перикарпом (Рубин, Мавр, Черный рис и т.д.). В качестве доноров использовали местные, адаптированные к почвенно-климатическим условиям рисосеющих регионов белозерные сорта казахстанской селекции (Малина, Маржан, Баканасский, ПакЛи) и зарубежные сорта. Определяли способность завязывания гибридных зерновок и процент стерильности полученных F1 гибридов риса. По результатам исследований выделен наиболее перспективный предсе-лекционный материал, который будет использован в селекции казахстанских сортов риса с окрашенным перикарпом
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ, ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ И ФИТОХИМИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ MENTHA ARVENSIS L.
Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук, Москва 127276; e-mail: lab-physiol@mail.ru
Проведено изучение изменчивости растений М. arvensis из пяти географически разобщенных популяций по морфологическим признакам, фотохимическому составу эфирного масла и с помощью фрагментного анализа ДНК с использованием ISSR-маркеров. Дифференциация популяций по морфологическим признакам выражена слабо. Анализ компонентного состава эфирного масла позволил разделить выборку на три группы, а по составу ISSR-фрагментов — на четыре группы образцов. Показана высокая степень генетического полиморфизма М. arvensis и существенная, хотя и неполная, дифференциация всех популяций. Установлено, что наиболее генетически изолированной оказалась популяция М. arvensis из Республики Коми, тогда как популяции из Московской и Пензенской областей слабо дифференцированы друг от друга. Популяция с территории Республики Беларусь (Гродно) также генетически и фитохимически значительно отличается от остальных изученных популяций, хотя морфологически неотличима от них. Предполагается, что дифференциация вызвана не только изоляцией расстоянием, но и формированием трех разных экотипов, адаптированных к разным климатическим условиям
DOI: 10.7868/S0016675816120134
ИЗМЕНЧИВОСТЬ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕННОГО ПОТОКА МЕЖДУ ПОПУЛЯЦИЯМИ ДВУХ КАРИОФОРМ ХОМЯЧКОВ НАДВИДОВОГО КОМПЛЕКСА CRICETULUS BARABENSIS SENSU LATO (RODENTIA, CRICETIDAE)
1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук,
Москва 119071; e-mail: nata.poplavskaja@gmail. com
2 Зоологический музей Московского государственного университета, Москва 125009
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра зоологии позвоночных, Москва
119234
4 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
5 Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток 690022
6 Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук,
Чита 672014
Проведен анализ изменчивости шести микросателлитных локусов и участка экзона RAG1 в популяциях двух кариоформ барабинских хомячков (надвидовой комплекс Cricetulus barabensis sensu lato) — "barabensis" и "pseudogriseus". Исследованы 435 образцов из 68 локалитетов с Алтая, Тувы, Бурятии, Монголии, Забайкальского края, Еврейской автономной области и Приморья. Существенная часть выборки происходит из зон потенциального контакта двух кариоформ. Показаны достоверные различия в уровне изменчивости двух кариоформ (по числу аллелей, ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности). Факторный анализ и анализ генетических дистанций разделяют общую выборку на два хорошо дифференцированных кластера, соответствующих кариоформам. Анализ потока генов выявляет в одной популяции из зоны потенциального контакта (Центральная Монголия) некоторое количество особей с предположительно смешанными генотипами, что может указывать на эпизодическую гибридизацию между кариоформами
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЛОКУСА CYT B МТДНК В ПОПУЛЯЦИЯХ АМУРСКОГО ЧЕБАЧКА, ИНТРОДУЦИРОВАННОГО В ВОДОЕМЫ СЕВЕРНОГО ПРИЧЕРНОМОРЬЯ
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, Борок 152742; e-mail: syv@ibiw.yaroslavl.ru
Рассмотрено современное филогеографическое распределение амурского чебачка Pseudorasbora parva Temminck et Schlegel 1846 в водоемах Северного Причерноморья. Проанализирована генетическая изменчивость по гену cyt b мтДНК. Установлено, что расселившийся в бассейнах рек Днепр, Дон, а также водоемах Крыма амурский чебачок, происходит из вторичного центра расселения — водоемов Центральной Европы. При этом показано, что гаплотипы амурского чебачка дельты Дуная наиболее гомологичны гаплотипам в материнском ареале вида — Китае. Отмечено существенное снижение уровня генетической изменчивости в причерноморских популяциях
DOI: 10.7868/S0016675816120146
РЕЗУЛЬТАТЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РОССИЙСКИХ ПАЦИЕНТОВ С СИНДРОМОМ ПЕНДРЕДА И АЛЛЕЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
1 Медико-генетический научный центр, Москва 115478; e-mail: mironovich_333@mail.ru
2 Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования Федерального медико-биологического
агентства, Москва 117513
3 Научный центр здоровья детей, Москва 119991
Синдром Пендреда — аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся сочетанием сенсо-неврального
нарушения слуха с зобом щитовидной железы, клинически у детей зачастую трудноотличим от несиндромальной сенсоневральной
тугоухости. Синдром Пендреда считается одним из самых частых синдромальных вариантов наследственной тугоухости.
Нарушение слуха при синдроме сопровождается аномалиями развития структур костного лабиринта внутреннего уха
— широким водопроводом преддверия, наблюдающимся иногда в сочетании с мальформацией улитки типа Мондини. За
развитие как синдрома Пендреда, так и аллельного заболевания (синдрома широкого водопровода преддверия) ответственны
мутации в гене пендрина — SLC26A4. В данной работе впервые проведено молекулярно-генетическое исследование
20 российских пациентов с синдромом Пендреда, широким водопроводом преддверия и/или дисплазией Мондини. В результате
у четыдех пациентов обнаружены шесть патологических мутаций в гене SLC26A4. Мутация c.222G>T (p.Trp74Cys)
выявлена впервые.
Мутации выявлены у пациентов с синдромом Пендреда и с тугоухостью с широким водопроводом преддверия в сочетании
или без аномалии Мондини, у пациентов с изолированной дисплазией Мондини мутации не обнаружены. У одного пациента
с направляющим диагнозом "синдром Пендреда" в гене GJB2 выявлена мутация c.35delG в гомозиготном состоянии.
Показано отсутствие частых мутаций, в том числе известных в мире, или "горячих" экзонов в гене пендрина SLC26A4.
Поэтому оптимальным методом поиска мутаций в гене пендрина у российских пациентов является секвенирование по
Сенгеру всех экзонов и экзон-интронных соединений гена SLC26A4
DOI: 10.7868/S0016675816120080
АНАЛИЗ АССОЦИАЦИЙ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ШИЗОФРЕНИИ И ЕЕ КОГНИТИВНЫХ ЭНДОФЕНОТИПОВ
1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики Российской академии наук,
Томск 634050; e-mail: anna.bocharova@medgenetics.ru
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050
3 Научно-исследовательский институт психического здоровья Российской академии наук, Томск 634014
Проведено исследование ассоциаций полиморфных локусов, расположенных в генах (TCF4, VRK2, NOTCH4, ZNF804A, AGBL1, RELN, ZFP64P1, KCNB2, CSMD1, CPVL, NRIP1) и межгенных участках (SLC06A1/LINCOO491, LOC105376248/LOC105376249, SPA17/NRGN) с предрасположенностью к шизофрении в русской популяции Сибирского региона. По данным полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) эти маркеры показали ассоциации с риском развития шизофрении и нарушениями когнитивных способностей. В результате нашей работы были подтверждены ассоциации полиморфных вариантов rs2247572 гена KCNB2 и rs2616984 гена CSMD1, а также rs12807809 межгенного участка SPA17/NRGN с риском развития шизофрении. Выявлено, что генотип GG по полиморфному варианту rs2616984 гена CSMD1 статистически значимо чаще встречается у больных, чем в контроле (OR = 1.73; CI: 1.14—2.62; p = 0.0337). Установлено, что частота генотипа TT полиморфного маркера rs2247572 гена KCNB2 была статистически значимо ниже у больных, чем в группе контроля (OR = 0.41; CI: 0.20—0.87; р = 0.0485), то же самое было отмечено для частоты генотипа CT полиморфного локуса rs12807809 межгенного участка SPA17/NRGN (OR = 0.70; CI: 0.53-0.94; p = 0.0464)
DOI: 10.7868/S0016675817010039
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 1 – 2017 г.
GENETIC DIVERSITY OF THREE CHINESE NATIVE SHEEP BREEDS
1 College of Animal Science and Technology, Chongqing Key Laboratory of Forage and Herbivore, Chongqing Engineering Research Centre for Herbivores Resource Protection and Utilization, Southwest University, Chongqing 400716, China; e-mail: H67738337@swu.edu.cn
2 College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
The sheep (Ovis aries L.) has been an important farm animal species since its domestication. A wide array of indigenous sheep breeds with abundant phenotypic diversity exists for domestication and selection. Therefore, assessing the genetic diversity of a local sheep resource using a multi-molecular system is helpful for maintaining and conserving those breeds. This study aimed to investigate the genetic diversity of three native Chinese sheep breeds (Tibetan sheep, Sishui Fur sheep, and Small-tailed Han sheep) using 15 microsatellite markers and the second exon of the DRA gene. In regards to the microsatellites, on average, 19 alleles per loci were observed among all individuals. Across loci, the HO within the population was 0.652 ± 0.022 in Tibetan sheep, 0.603 ± 0.023 in Small-tailed Han sheep and 0.635 ± 0.022 in SFS, and for most populations, the HE and HO were inconsistent. In addition, affluent private alleles within the breed indicated that the breeds have different domestication histories or sites. In regards to the 2 exon of the DRA gene, three haplotypes were constructed by seven single-nucleotide polymorphisms (SNPs), which were identified in the second DRA exon and inferred the potential for phenotypic variety in these Chinese native sheep. In summary, the current study reveals the importance of implementing effective conservation strategies for these three native Chinese sheep
CARRIAGE OF 2R ALLELE AT VNTR POLYMORPHOUS SITE OF XRCC5 GENE INCREASES RISK OF MULTIPLE SCLEROSIS IN AN IRANIAN POPULATION
a Cellular and Molecular Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan 9816743463, Iran
b Department of Biology, Sistan and Baluchestan University, Zahedan 9816743463, Iran
c Department of Neurology, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan 9816743463, Iran
d Department of Genetics, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan 9816743463, Iran
e Department of Biology, Faculty of Science, Zabol University, Zabol, Iran
f Genomic research center, Birjand University of Medical Sciences, Birjand, Iran
g Department of Clinical Biochemistry, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan 9816743463 Iran
h Department of Clinical Biochemistry, Faculty of medical sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
e-mail: denial_jahantigh@yahoo.com*; mehrnaznar@gmail.com**
The DNA damage has considerably raised in active MS lesions compared to normal brains, indicating the possible role of DNA repairing genes in MS. In the current study, we sought to highlight the association between genetic polymorphisms of XRCC5 and XRCC6 genes, involved in Double Strand Breaks (DSBs) repair, and MS susceptibility. A total of 235 Iranian individuals; including 113 MS patients and 122 healthy controls were participated in this study. They were genotyped for the XRCC5 VNTR polymorphism by polymerase chain reaction (PCR). The genotype analysis of the XRCC6 -61C>G polymorphism was performed using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) technique. The genotypic frequency of 2R/2R in the XRCC5 VNTR polymorphism was significantly higher in MS patients than controls (p=0.048). The frequency of individuals with 2R allele was statistically significant in MS patients compared to controls (p=0.041). Moreover, the frequency of 2R allele of the XRCC5 VNTR polymorphism was found to be significantly difference between MS patients and healthy groups (p=0.003). The present study suggests that the presence of 2R allele in XRCC5 VNTR gene polymorphism may be a genetic risk factor for MS susceptibility in Iranian population