Аннотации статей. Том 53, 2017 г., № 3
МикроРНК КАК РЕГУЛЯТОРЫ АКТИВНОСТИ ГЕНОВ В КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ
1 Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства, Москва 123182; e-mail: vfmi@mail.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119333; e-mail: Zasukhina@vigg.ru
В обзоре представлен анализ данных литературы и собственных исследований о роли микроРНК в регуляции активности (экспрессии) генов, контролирующих клеточный гомеостаз в клетках человека, при воздействии ионизирующей радиации. Клетки человека, с одной стороны, могут обладать повышенной резистентностью к облучению, что препятствует эффективности лечения опухолей при лучевой терапии. С другой стороны, повышенная чувствительность к радиации может сопровождаться развитием ряда патологий, в том числе онкогеиеза. В работе анализируется роль конкретных микроРНК в формировании радиорезистентности и радиочувствительности клеток человека и их влияние на соответствующие гены-мишени. Отдельные разделы посвящены роли различных микроРНК при лучевой терапии опухолей разной локализации, а также их роли в эффекте свидетеля (bystander). Специальный раздел освещает особенности активности генов и их регуляторов - микроРНК - в радиочувствительных клетках пациентов с синдромом Дауна. В заключительном разделе приведены сведения о новых подходах к изменению экспрессии микроРНК и, соответственно, их генов-мишеней при действии растительных и синтетических препаратов (краун-соединений), снижающих повреждающее действие мутагенов. Предполагается, что антимутагены, влияющие на уровни экспрессии микроРНК и структурных генов, могут служить для коррекции повышения и понижения радиоответа клетки, снижая риски развития патологических процессов, в том числе онкогенеза
DOI: 10.7868/S0016675817020072
ГЕН csd МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа 450054; e-mail: koskinovamilyausha@mail.ru
В настоящее время известно, что пол у медоносной пчелы контролируется геном csd (complementary sex determiner), который имеет большое аллельное разнообразие. Гетерозиготы по гену csd развиваются в самок, а гомозиготность приводит к появлению самцов, которые на личиночной стадии удаляются рабочими пчелами, и мы наблюдаем картину пестрого расплода. В данном обзоре обобщены современные представления о генетической структуре гена csd, механизме его действия на детерминацию пола и эволюции этого гена, возникшего в результате дупликации гена feminizer. Изучение полиморфизма гена csd позволит разработать аллель-специфичные маркеры для селекции пчел
DOI: 10.7868/S0016675817010076
ВЛИЯНИЕ ДЕЛЕЦИИ ПРОФАГА СТХφ ВОЗБУДИТЕЛЯ ХОЛЕРЫ НА ЭКСПРЕССИЮ РЕГУЛЯТОРНЫХ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ ВИРУЛЕНТНОСТЬ И ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЕНКИ
Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб", Саратов 410005; e-mail: rusrapi@microbe.ru
Представлены результаты сравнительного анализа нуклеотидной последовательности хромосомного участка, содержащего профаг СТХφ, изогенных токсигенных (Тох+) и нетоксигенных (Тох–) штаммов Vibrio cholerae биовара Эль Тор. Показано, что спонтанные мутанты, имеющие идентичный фенотип Тох-, образуются в результате как точного исключения профага СТХφ; из хромосомы (размер делении 6.9 тпн), так и неточного вырезания, выражающегося в дополнительной потере двух других профагов (RS1 и ТLCφ), примыкающих к СТХφ (размер делеции 17.4 тпн). Обнаружено, что делеция профага СТХφ приводит к одновременному изменению у нетоксигенных мутантов нескольких фенотипических свойств, связанных с вирулентностью или образованием биопленки: колонизирующей способности, продукции НА/Р, VPS и подвижности. Впервые установлено, что причиной плейотропного эффекта делеции СТХφ является каскадное снижение уровня транскрипции семи изученных регуляторных генов (toxR, aphA, tcpP, tcpH, toxT; vspT, vspR), контролирующих вирулентность и процессы формирования биопленки у возбудителя холеры
DOI: 10.7868/S0016675817020114
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 6Agi И 6Agi2 ХРОМОСОМ Agropyron intermedium (Host) Beauv У СОРТОВ И ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ПШЕНИЧНО-ПЫРЕЙНЫМИ ЗАМЕЩЕНИЯМИ
1 Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока, Саратов 410010; e-mail: sibikeev_sergey@mail.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
3 Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург – Пушкин 196608
4 Центр молекулярной биотехнологии Российского государственного аграрного университета – Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, Москва 127550
Проведено сравнительное изучение устойчивых к листовой ржавчине пшенично-пырейных замещенных сортов и линии селекции НИИСХ Юго-Востока (Мульти 6R, Белянка, Фаворит, Воевода, Лебедушка) и Самарского НИИСХ (Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская 100, Тулайковская золотистая). Комплексный анализ с использованием молекулярио-цитогенетичсских (С-дифференциальная окраска, флуоресцентная (FISH) и геномная (GISH) гибридизация in situ), молекулярных (PLUG маркеры) и биохимических (электрофоретический анализ глиадинов) маркеров показал, что они имеют замещение пшеничной хромосомы 6D хромосомами 6Agi и 6Agi2, относящимися к J (=Е) субгеному Agropyron intermedium (Host) Beauv (=Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth& D.R. Dewey). Несмотря на то, что хромосомы 6Agi и 6Agi2 различаются по рисунку С-окраски и показали минорные различия по блокам компонентов глиадинов, они имели идентичный рисунок распределения зондов pSc119.2 и pAsl и конъюгировали между собой с незначительными нарушениями. Таким образом, показано, что 6Agi и 6Agi2 представляют собой гомологичные хромосомы, однако вопрос аллельности их генов устойчивости к листовой ржавчине между собой требует специальных исследований. Тем не менее, используя STS- и SCAR-маркеры и учитывая тип реакции на Puccinia triticina, установлена их неаллельность генам Lr9, Lrl9, Lr24, Lr29, Lr38, Lr47. Выявлено, что в гибридных популяциях F2 6Agi и 6Agi2 хромосомы имеют различный уровень передачи в зависимости от генофона гибридной комбинации
DOI: 10.7868/S0016675817030110
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ И ЕСТЕСТВЕННАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ Dactylorhiza salina И D. incarnate (Orchidaceae)
1 Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург 620144
2 Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Санкт-Петербург 197376; e-mail: elena.andronova@mail.ru
Представлены результаты изучения полиморфизма и генетической структуры популяций Dactylorhiza salina и D. incarnata, произрастающих в Забайкальском крае и Бурятии, по данным аллозимного анализа восьми генных локусов (PGI, NADHD, SKDH, GDH, PGM, DIA, ADH, IDH). Установлена специфичность аллельной структуры локусов SKDH, PGM и IDH для D. salina и D. incarnata, по которым виды достоверно отличаются друг от друга. Показано, что в Забайкалье сформировались межвидовые интрогрессивно гибридные комплексы, имеющие разную генетическую структуру. В местах массового произрастания D. incarnata встречаются единичные растения D. salina, межвидовые гибриды первого и последующих поколений. В местах массового произрастания D. salina обнаружены только гибриды, не являющиеся гибридами первого поколения. Они были гетерозиготными не по трем локусам с дифференцирующими аллелями обоих родителей - SKDH, PGM и IDH, а лишь по одному из них. Степень генетической дифференциации между пятью популяциями D. salina в среднем составляла 7.5%, а для D. incarnata – 7.1%, что в соответствии со шкалой оценки Райта относится к средним значениям. Среднее значение FST для всех изученных популяций двух близких видов рода Dactylorhiza составило 0.478, что свидетельствует об очень высокой степени генетической дифференциации между D. salina и D. incarnata, произрастающих в Забайкалье. Наиболее сильно виды различаются по аллельной структуре локусов SKDH, PGM и IDH (FST равнялся 0.705, 0.976 и 0.762, соответственно). Дисперсионный анализ данных (AMOVA) показал, что между популяциями D. salina и D. incarnata, в зоне перекрывания их ареалов в Забайкальском крае и Бурятии, имеются существенные различия, и в варьировании частот аллелей восьми локусов (71%, d.f. = 9), и в изменчивости генотипов (61%, d.f. = 9). Несмотря на то что между D. salina и D. incarnata существует явный поток генов в результате межвидовой гибридизации, генетическая дифференциация популяций этих близких видов сохраняется на высоком уровне
DOI: 10.7868/S0016675817030055
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЯДЕРНЫХ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ КЕДРОВОГО СТЛАНИКА (Pinus pumila (Pallas) Regel) ИЗ РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ АРЕАЛА
1 Институт леса им. В.И. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск 660036; e-mail: oreshkova@ksc.krasn.ru
2 Камчатский филиал Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский 683024; e-mail: v.vetrova@mail.ru
3 Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук, Томск 634055; e-mail: gorosh@imces.ru
Проведен анализ изменчивости ядерных микросателлитных локусов у кедрового стланика. Шесть микросателлитных локусов (RPS2, RPS6, RPS12, RPS124, RPS127, Pc18) демонстрируют различный уровень полиморфизма в 10 популяциях кедрового стланика: среднее число аллелей на локус составило 4.88, средняя наблюдаемая гетерозиготность – 0.465, средняя ожидаемая гетерозиготность – 0.510. Около 13% обшей генетической изменчивости объясняется генетическими различиями между популяциями (FST = 0.129). Генетические расстояния между изученными популяциями Pinus pumila, основанные на частотах SSR-маркеров, достоверно коррелировали с географическими расстояниями между выборками. Уровень генетической изменчивости популяций с п-ова Камчатка был ниже по сравнению с материковыми и островными популяциями. Установленная в нашем исследовании генетическая разобщенность камчатско-магаданских и остальных популяций стланика может объясняться их формированием из разных плейстоценовых рефугиумных центров
DOI: 10.7868/S0016675817020084
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ Helix pomatia L. (Mollusca, Pulmonata) ЮГО-ВОСТОЧНОЙ И ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ АРЕАЛА
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород 308015; e-mail: snegin@bsu.edu.ru
На основе анализа генетической изменчивости, выявляемой методом ISSR-PCR, изучено состояние генофондов 14 популяций виноградной улитки Helix pomatia L. в условиях урбанизированных ландшафтов юго-восточной и восточной части современного ареала. Согласно полученным данным, большинство изученных популяций этого моллюска находятся в удовлетворительном состоянии. Об этом свидетельствуют повышенный уровень генетического разнообразия (He = 0.199 ± 0.025, Ish = 0.306 ± 0.035) и большие значения эффективной численности, вычисленные на основе уравнения прямолинейной регрессии между попарными генетическими и географическими дистанциями (Ne = 2.0–4.9), сопоставимыми с аборигенными фоновыми видами наземных моллюсков. Несмотря на высокий уровень дифференциации (Gst = 0.255, Φst = 0.233, Nm = 0.822), распределение популяций носит не случайный характер (Rm = -0.591, р = 0.0004) и соответствует модели изоляции расстоянием. Выдвигается предположение, согласно которому в адвентивных колониях этого моллюска происходит эффективное становление сбалансированной генетической структуры, что на фоне особенностей биологии и экологии способствует его адаптации к условиям городской среды и освоению новых территорий Восточной Европы
DOI: 10.7868/S0016675817030122
ПРИРОДНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ И ФИЛОГЕОГРАФИЯ СИБИРСКОГО ОСЕТРА Acipenser baerii Brandt, 1869
1 Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва 107140
2 Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук, Москва 119334
e-mail: * bae69@mail.ru ; ** mugue@mail.ru
Представлены результаты исследования генетического полиморфизма пяти популяций сибирского осетра Acipenser baerii, собранных на всем ареале вида (оз. Байкал, реки Лена, Енисей, Колыма, Обь и Иртыш) по пяти тетраплоидным микросателлитным локусам и контрольному региону митохондриальной ДНК. Показано, что сибирский осетр представлен генетически хорошо различающимися группировками, соответствующими гидрографическим бассейнам, – Обь-Иртышская, Байкало-Енисейская, Ленская и Колымская. При получении и выпуске молоди сибирского осетра для искусственного воспроизводства необходимо учитывать популяционную принадлежность производителей
DOI: 10.7868/S001667581703002Х
МУТАЦИИ В ГЕНЕ АРС У РОССИЙСКИХ ПАЦИЕНТОВ С КЛАССИЧЕСКОЙ ФОРМОЙ СЕМЕЙНОГО АДЕНОМАТОЗА ТОЛСТОЙ КИШКИ
1 Государственный научный центр колопроктологии им. А.Н. Рыжих, Москва 123423; e-mail: Tsukanov81@rambler.ru
2 Российская медицинская академия последипломного образования, кафедра колопроктологии, Москва 123423
Исследовали первичную структуру ДНК гена APC у 108 пациентов моложе 45 лет c клиническим диагнозом "семейный аденоматоз толстой кишки; классическая форма" с помощью методов ПЦР, конформационно-чувствительного электрофореза и секвенирования по Сенгеру. У 78 пациентов были обнаружены мутации в гене АРС. Количество мутаций de novo составило 17 случаев. В боль¬шинстве случаев (n = 45) у больных встретились мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания, у 28 пациентов найдены нонсенс-мутации, еще у 5 – мутации сайта сплайсинга. Выявлены повторяющиеся варианты: p.Arg232X (2 случая), p.Asp849GlufsXll (2), p.Serl068GlyfsX57 (2), p.Arg216X (3), p.Glnl062X (5), p.Arg213X (5) и p.Glu1309AspfsX4 (16). Показано, что у российских пациентов мутация p.Glu1309AspfsX4 в сравнении с остальными патогенными вариантами в гене АРС не приводит к более раннему развитию колоректального рака на фоне полипоза. Девятнадцать мутаций описаны впервые. Обнаруженные мутации располагались со 142-го по 1492-й кодоны гена APC, что указывает на необходимость исследования всех кодирующих экзонов гена. У 16 из 35 обследованных родственников носителей мутации обнаружены патогенные варианты. Все 16 человек включены в "группу риска" с целью проведения пожизненного клинического мониторинга
DOI: 10.7868/S0016675817030134
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЙ СТАТУС ИМПРИНТИРОВАННЫХ ГЕНОВ В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ ПРИВЫЧНОМ НЕВЫНАШИВАНИИ БЕРЕМЕННОСТИ
1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национально-исследовательский центр Российской академии наук, Томск 634050; e-mail: elena.sazhenova@mail.ru
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050
3 Сибирский государственный медицинский университет, Томск 634050
В плацентарных тканях спонтанных абортусов I триместра беременности от женщин с привычным невынашиванием беременности или с одним спорадическим абортом с использованием ДНК-микрочипов проведен анализ дифференциального метилирования 47 импринтированных генов. Показано, что у абортусов от женщин с привычным невынашиванием беременности в отличие от эмбрионов от женщин со спорадической потерей беременности статистически значимо чаще регистрируются эпимутаwии импринтированных генов с частотой 6.2 и 3.7% на локус соответственно (p < 0.01). Преобладающим типом эпимутаций оказалось постзиготическое гипометилирование импринтированных генов на хромосомах материнского происхождения, составившее в исследованных группах 5.1 и 2.9% на локус соответственно. Репликативное исследование статуса метилирования семи импринтированных генов (DLK1, PEG10, PLAGL1, KCNQ1OT1, PEG3, GRB1О и PEG1/MEST) в расширенных выборках эмбрионов подтвердило результаты микрочипового анализа как в отношении частот эпимутаций, так и в отношении преобладания соматического гипометилирования аллелей материнскою происхождения. Установлено, что потери беременности сопровождаются мультилокусиыми дефектами метилирования импринтированных генов, частота которых также статистически значимо повышена в плацентарных тканях спонтанных абортусов от женщин с привычным невынашиванием
DOI: 10.7868/S0016675817020096
СОХРАНИЛИСЬ ЛИ СЛЕДЫ ФИННО-УГОРСКОГО ВЛИЯНИЯ В ГЕНОФОНДЕ РУССКОГО НАСЕЛЕНИЯ ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ? СВИДЕТЕЛЬСТВА Y-XPOMOCOMЫ
1 Медико-генетический научный центр, Москва 115478
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
3 Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль 150003
4 Удмуртский государственный университет, Институт социальных коммуникаций, Ижевск 426034
5 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, Борок 152742
6 Музей Мологского края (Рыбинский музей-заповедник), Рыбинск 152901
7 "Этнографический музей кацкарей", дер. Мартыново, Ярославская обл., 152846
8 Харьковский национальный университет им. В.И. Каразина, Харьков 61022, Украина
9 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра картографии и геоинформатики, Москва 119991; e-mail: balanovska@mail.ru
Верхнее Поволжье в VIII–X вв. являлось зоной контактов населения, говорившего на финно-угорских, славянских и скандинавских языках. Однако неизвестен вклад этих групп населения в генофонд современной русской популяции Верхнего Поволжья. Для ответа на этот вопрос по широкой панели STR и SNP маркеров Y-хромосомы изучены четыре популяции Ярославской области (N= 132 человека). Две из них оказались генетически схожи: в сборной выборке коренного русского населения Ярославской области и этнографической группе кацкарей мажорной гаплогруппой выступает R-M198(xM458). Более половины генофонда третьей популяции – этнографической группы сицкарей – составляет гаплогруппа R-M458. В генофонде четвертой популяции – потомков населения г. Молога – мажорной гаплогруппой является N-M178. Субтипирование N-M178 выявило различные пути проникновения этой гаплогруппы в генофонды популяций Ярославского Поволжья: в большинстве русских популяций преобладает субвариант N3a3-CTS10760, в сборной выборке Ярославской области в равной степени представлены субварианты N3a3-CTS10760 и N3a4-Z1936, а в генофонде мологжан доминирует суб вариант N3a4-Z1936, характерный для населения севера Восточной Европы и Волго-Уральского региона. Совокупность полученных результатов может указывать на сохранение финно-угорского пласта в генофонде мологжан, на значительный вклад славянской колонизации в формирование генофонда населения Ярославского Поволжья и позволяет выдвинуть гипотезу о большем генетическом вкладе низовой (Ростово-Суздальской), а не верховой (Новгородской) волны славянской экспансии
DOI: 10.7868/S0016675817030043
ПОЛИМОРФИЗМ ХЛОРОПЛАСТНОГО ГЕНА rps2 У ПАРАЗИТИЧЕСКОГО РАСТЕНИЯ Monotropa hypopitys L. ИЗ ПОПУЛЯЦИЙ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ
1 Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук, Москва 119071; e-mail: michel7753@mail.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра биотехнологии, Москва 119991
Определена полная последовательность гена rps2 и проведен анализ полиморфизма этой последовательности у 26 растений Monotropa hypopitys из популяций европейской части России. Исследуемые образцы М. hypopitys по длине нуклеотидной последовательности гена rps2 разделяются на две группы. У первой группы образцов длина кодирующей части гена rps2 составляет 711 пн, а у второй группы – 753 пн. Также эти группы отличаются друг от друга 42 SNPs, которые в аминокислотной последовательности приводят к 11 радикальным и 15 консервативным заменам. Помимо этого они различаются расположением регуляторных элементов в 5'-нетранслируемой области гена
DOI: 10.7868/S0016675817030067
Статья, опубликованная только в Russian J. of Genetics, № 3 – 2017 г.
ASSOCIATION АNALYSIS OF IL-4 VNTR РOLYMORPHISM WITH RHEUMATOID ARTHRITIS IN IRANIAN PATIENTS
1 Genetic Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Molecular Biology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
Rheumatoid arthritis (RA) is anautoimmune disease characterized by movement disability and pain in the joints. The affected individuals are susceptible to other subsequent diseases, making the condition worse. To find out the genetic variability of this disease at the genomic level for the first time in the Iranian population, we carried out an investigation on the VNTR of IL-4 gene within its third intron. For this goal we isolated the genomic DNA from blood samples of 576Rheumatoid arthritis patients and 546 healthy controls and investigated the presence or absence of specific amplicons via polymerase chain reaction (PCR). The size of each amplicon on a 1.5% agarose gel corresponded to a certain number of tandem repeats which indicated a specific allele. Statistical test of χ2 Fisher’s exact test and odds ratio (OR) was used to analyze the data.The results showed that RA1/RA1 genotype was the dominant genotype in both healthy controls andpatients and the heterozygote genotype of RA1/RA2 was observed more in the healthy controls than patients (108vs66) with significant difference with P value < 0.005 and odds ratio of 0.214. However two genotypes of RA2/RA2 and RA2/RA3 were exclusively observed in the patients’ samples with P value = 0.023 and odds ratio of 0.988. We concluded that IL-4 VNTR polymorphism has a strong association with rheumatoid arthritis and might be a high risk factor for development of rheumatoid arthritis in the investigated Iranian