Аннотации статей. Том 53, 2017 г., № 12
НЕКАНОНИЧЕСКИЙ МЕЙОЗ У НЕМАТОДЫ Caenorhabditis elegans КАК МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОСНОВ СИНАПСИСА, КРОССИНГОВЕРА И СЕГРЕГАЦИИ ГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: yuri.bogdanov34@mail.ru
Нематода С. elegance – классический объект биологии развития и генетики – удобна для изучения молекулярных основ мейоза. Созревающие мейоциты расположены в нитевидных гонадах С. elegans в порядке линейного градиента стадий мейоза и это облегчает изучение очередности внутриклеточных событий в ходе мейоза. С. elegans имеет полицентрические хромосомы. Это обусловливает особый порядок событий в ходе мейоза, и как следствие, мейоз у С. elegans отличается от канонического мейоза большинства эукариот. В профазе I мейоза все хромосомы несут на себе одиночные белковые "центры спаривания". Они соединяют попарно гомологичные хромосомы. Это инициирует формирование синаптонемных комплексов (СК). Программируемые двунитевые разрывы ДНК появляются после начала формирования СК и дают начало мейотической рекомбнации. Инициация мейотической рекомбинации после спаривания хромосом отличает паттерн мейоза у С. elegans от паттерна мейоза у абсолютного большинства изученных эукариот. У С. elegans существует строгая интерференция кроссинговера, которая допускает образование только одной хиазмы в каждом биваленте. В поздней профазе I происходит ремоделировние полицентрических центромеров, один из концов хромосомы приобретает колпачковый кинетохор, и в ходе двух делений мейоза хромосомы ведут себя как моноцентрические. Исследование мейоза у С. elegans позволяет разделить процессы си-напсиса и рекомбинации гомологичных хромосом и дает материал для изучения эволюции мейоза.
DOI: 10.7868/S0016675817120025
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАБИЛЬНЫХ И НЕСТАБИЛЬНЫХ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНА white В ВЫСОКОМУТАБИЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ИЗ ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ Drosophila melanogaster
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения
Российской академии наук, Новосибирск 630090; e-mail: zakharov@bionet.nsc.ru
2 Новосибирский национальный исследовательский университет, Новосибирск 630090
В высокомутабильных изосамочных линиях Drosophila melanogaster из популяций Новосибирска 2013 г. (линия NS3), Нальчика 2014 г. (линия N119) и острова Сахалин 2014 г. (линия S46) возникли мутации в локусе white. Единственный белоглазый самец, обнаруженный в линии NS3, оказался стерильным. При разведении линий N119 и S46 в лаборатории возникли фенотипически мутантные производные, различающиеся по цвету глаз аллели гена white – чисто белые, различных оттенков желтые (медовые), оранжевые (абрикосовые), вишневые, а также красные (дикого типа). Проведено молекулярно-генетическое изучение структуры white-локуса дикого типа исходных линий и de novo возникших от них white-мутантных производных, а также других white-линий из фонда лаборатории генетики популяций ИЦиГ СО РАН. Подбирались пары праймеров, фланкирующие различные участки гена white. Шесть таких пар перекрывали кодирующую часть гена. Молекулярно-ге-нетический анализ показал, что большинство повреждений ДНК ограничивались участком, включающим 1-й экзон (34 линии). Среди них 4 мутационных события сопровождались инсерциями фрагментов ДНК размером около 800 пн, одно мутационное событие – делецией протяженностью около 200 пн; в 29 случаях ПЦР-продукт не был получен (что может говорить о том, что как минимум один из сайтов посадки праймеров поврежден). Встроившиеся фрагменты ДНК не имеют гомологии с известными последовательностями D. melanogaster, представленными в базе данных NCBI. Полная делеция гена white с проявлением мутантного фенотипа "белые глаза" отмечена в четырех случаях, и только в отводках линии N119. В 22 случаях для всех шести фрагментов ДНК был получен нормальный ПЦР-продукт. Среди них имеются как фенотипически мутантные по цвету глаз аллели (белый, вишневый или оранжевый), так и ревертанты к дикому типу (красный). Обилие повреждений в начале гена может указывать на многочисленность сайтов встраивания мобильных генетических элементов в этой части гена white у D. melanogaster.
DOI: 10.7868/S001667581712013X
АНТИГЕНОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЭКСТРАКТАХ Inula britannica И Limonium gmelinii
1 Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, Алматы 050040; e-mail: annalovinska@rambler.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: abilev@vigg.ru
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра генетики, Москва 119991
С помощью биолюминесцентного теста были изучены антигенотоксические и антиоксидантные свойства биологически активных веществ (БАВ) в экстрактах Inula britannica L. и Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze на штаммах Е. coli MG1655 (pColD-lux), E. coli MG1655 (pSoxS-lux) и Е. coli MG1655 (pKatG-lux). Растительные экстракты девясила и кермека в использованных концентрациях (0.5, 5.0, 50.0 и 500.0 мкг/мл) не проявили генотоксической и оксидантной активности. Экстракты статистически значимо снижали интенсивность биолюминесценции сенсоров pColD-lux, pKatG-lux и pSoxS-lux (р < 0.05), индуцированной 4-НХО и диоксидином, перекисью водорода и паракватом соответственно. Активность экстрактов зависела от их концентрации, наибольший антигенотоксиче-ский и антиоксидантный эффекты были выявлены в концентрации 500.0 мкг/мл.
DOI: 10.7868/S0016675817120086
ГЕНЫ ГЕВЕИНОПОДОБНЫХ АНТИМИКРОБНЫХ ПЕПТИДОВ СЕМЕЙСТВА WAMP У ВИДОВ РОДА Aegilops L.
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: odintsova2005@rambler.ru; mer06@yandex.ru
2 Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, пос. Большие Вязёмы 143050, Московская обл.
Ранее нами в пшенице Triticum kiharae Dorof. et Migusch. было обнаружено новое семейство генов гевеиноподобных антимикробных пептидов WAMP, которые участвуют в защите растений пшеницы от патогенов. В настоящей работе проведено исследование генов-гомологов wamp у растений, относящихся к десяти ди-, тетра- и гексаплоидным видам рода Aegilops L., среди которых доноры геномов полиплоидных пшениц, а также генов устойчивости к важнейшим патогенам пшеницы. Методом ПЦР-амплификации с геномной ДНК в качестве матрицы, используя праймеры, специфичные к последовательностям генов семейства wamp пшеницы, впервые установлены нуклеотидные последовательности белок-кодирующих областей генов-гомологов wamp у видов рода Aegilops L. Гены-гомологи обнаружены у всех исследованных видов. Показано, что кодируемые ими предшественники пептидов WAMP различаются точечными заменами, а также делециями/вставками аминокислотных последовательностей. Наиболее консервативная область предшественника – область зрелого пептида, где помимо вариабельного положения 34 у ряда пептидов обнаружены делеции аминокислотных последовательностей. Для выяснения роли делеций в антимикробной активности пептидов семейства WAMP методом экспрессии в клетках Е. coli был получен рекомбинантный пептид WAMP-3 с делецией в N-концевой области и было показано, что антимикробная активность пептида сохраняется. Установлено, что все обнаруженные гены семейства wamp экспрессируются в проростках исследованных видов эгилопсов. Полученные результаты расширяют представление о структурном разнообразии генов гевеиноподобных антимикробных пептидов семейства WAMP.
DOI: 10.7868/S0016675817120049
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА Avr2 ООМИЦЕТА Phytophthora infestans (Mont.) de Вагу В ПОПУЛЯЦИИ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
1 Московский государственный областной университет, лаборатория экологической биохимии, Москва 105005
2 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии, Москва 127422; e-mail: martynov.vik@gmail.com
Изучен полиморфизм первичной структуры гена Avr2, существующего в популяции P. infestans в Московской области. Для оценки этого полиморфизма использовали SSCP-анализ. В результате было установлено, что ген Avr2 обладает значительным полиморфизмом первичной структуры. В частности, в ходе выполнения данной работы выявлены семь генотипов, характеризующих полиморфизм гена Avr2, и установлены территориальные особенности распределения этого полиморфизма.
DOI: 10.7868/S0016675817120037
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БАЙКАЛЬСКИХ ГУБОК (СЕМ. Lubomirskiidae) ПРИ ИХ ЗАСЕЛЕНИИ В РЕКУ АНГАРА
1 Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск 664033; e-mail: maikova@lin.irk.ru
2 Иркутский государственный университет, кафедра физико-химической биологии, Иркутск 664033
Проведен генетический и морфологический анализ эндемичных губок сем. Lubomirskiidae, обитающих в оз. Байкал и р. Ангара. При попадании разных видов губок из озера в реку они приобретают ряд сходных морфологических признаков, направленных на упрочнение скелета губки в условиях повышенной гидродинамической активности. Это значительно затрудняет видовую идентификацию обитающих в Ангаре губок по морфологическим признакам. Филогенетический анализ на основе последовательностей участков ITS и некодирующих районов митохондриальной ДНК подтвердил принадлежность губок из р. Ангара к байкальскому семейству Lubomirskiidae и показал их полифилетичность. Применение объединенных молекулярных и морфологических данных позволило кластеризовать некоторые образцы губок в группы, соответствующие отдельным видам. Показано, что виды Baikalospongia intermedia и Lubomirskia baicalensis не имеют генетической подразделенности, в то время как подвид В. intermedia profundalis значительно обособлен от В. intermedia, что указывает на необходимость дальнейших исследований с целью уточнения видового статуса данного подвида.
DOI: 10.7868/S0016675817120098
К ТАКСОНОМИИ РОДА Gadus (Gadidae): ФОРМИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра ихтиологии, Москва 119991; e-mail: andrei_str@mail.ru
В соответствии с результатами анализа генетической дифференциации и байесовского иерархического кластерного анализа полиморфизма микросателлитных локусов показано, что образование краевых группировок, представленных таксонами подвидового уровня – гренландской (Gadus macrocephalus ogac) и беломорской (Gadus morhua marisalbi) треской, происходило в позднем голоцене по сходному сценарию, но в различных регионах и от разных исходных форм. Формирование этих репродуктивно самостоятельных группировок трески было результатом физиологических адаптаций к арктическим условиям в прибрежных северных акваториях, сформировавшимся при глобальном похолодании в суббореале.
DOI: 10.7868/S0016675817120128
ДНК-ТРАНСПОЗОНЫ Tс1/mariner В ГЕНОМЕ МОЛЛЮСКА Littorina saxatilis
Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук, Севастополь 299011; e-mail: puzakov@ngs.ru
Суперсемейство Tc1/mariner является одним из самых широко распространенных среди ДНК-транспозонов как у наземных, так и водных организмов. Нами изучена представленность Tc1/mariner элементов в геноме брюхоногого моллюска Littorina saxatilis Olivi, 1792 (Gastropoda: Littorinimorpha). Для этого были проанализированы нуклеотидные последовательности общей протяженностью 358877 пн. Обнаружено шесть последовательностей, имеющих сходство с ДНК-транспозонами Tcl/mariner. Эти последовательности были изучены на предмет структуры, наличия функциональной транспозазы, а также систематического положения внутри суперсемейства. Кроме того, были обнаружены локусы, имеющие высокую гомологию с ДНК-транспозонами суперсемейств hAT, Sola, Ginger, EnSpm/CACTA, ISL2EU, Kolobok, Novosib, Zisupton и Helitron.
DOI: 10.7868/S0016675817120116
НЕЗАМЕЧЕННЫЙ ФЕНОМЕН: ПРЕОБЛАДАНИЕ ИНДИВИДОВ ЖЕНСКОГО ПОЛА СРЕДИ НОСИТЕЛЕЙ РОБЕРТСОНОВСКИХ ТРАНСЛОКАЦИЙ У НОВОРОЖДЕННЫХ
Академия молекулярной медицины, Санкт-Петербург 191144; e-mail: kovalevanv2007@yandex.ru
Изучению соотношения полов среди носителей робертсоновских транслокаций (rob) у новорожденных не было уделено должного внимания вероятно потому, что исследователи концентрировались главным образом на фактах преобладания женщин среди фертильных носителей вследствие стерильности носителей-мужчин. Метаанализ опубликованных данных обследования 68212 новорожденных выявил различия в соотношении полов (СП) в зависимости от типа перестройки: одинаковую частоту у носителей реципрокных транслокаций (rec) – 34♂/33♀ (частота 0.97 и 0.99‰, соответственно) и преобладание девочек среди носителей rob – 27♂/41♀ (частота 0.77 и 1.24‰, соответственно), причем вне зависимости от происхождения перестройки. В пренатальных диагнозах также обнаруживается преобладание плодов женского пола среди носителей rob. Суммарно СП у носителей rob с известным родительским происхождением составляет 0.68 (66♂/97♀), различие с ожидаемым соотношением 1:1 статистически значимо при p = 0.0093, в отличие от СП среди носителей rob и инверсий (1.22 и 1.03, соответственно). Показано, что измененное СП среди носителей rob определяют носители t(13;14): 50♂ и 85♀ (СП = 0.59, p = 0.0016), в отличие от носителей других rob (28♂ и 27♀, СП = 1.04). Для объяснения выявленного феномена предполагается механизм коррекции транслокационной трисомии путем потери материнской экстрахромосомы преимущественно у эмбрионов женского пола. Данные анализа СП у носителей транслокации с однородительской дисо-мией хромосомы 14 (45,der(13;14),upd(14)) и у носителей транслокации 46,der,+13,der(13;14) подтверждают это предположение: 12 из 16 пациентов со сбалансированной транслокацией были женского пола, в то время как из 18 носителей несбалансированной транслокации двое были женского пола.
DOI: 10.7868/S0016675817120062
НОВАЯ ХРОМОСОМНАЯ РАСА Sorex araneus (Lipotyphla, Mammalia) ОБНАРУЖЕНА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва 119071; e-mail: swpavlova@mail.ru
Цитогенетический анализ кариотипов обыкновенных бурозубок Sorex araneus из малоизученного региона Северо-Запада России выявил принадлежность особей к двум хромосомным расам – Lemi и St. Petersburg. Раса Lemi, ранее известная только в Финляндии, впервые обнаружена на территории России и, таким образом, пополняет список хромосомных рас S. araneus, распространенных в пределах российской части ареала вида (27 рас из 74 известных на всем ареале вида в данный момент). У исследуемых особей выявлен высокий уровень хромосомного полиморфизма, обусловленный Rb-транслокациями.
DOI: 10.7868/S0016675817120104
УВЕЛИЧЕНИЕ АНЕУПЛОИДИЙ ЭМБРИОНОВ АССОЦИИРОВАНО С ПОНИЖЕННОЙ ДОЛЕЙ МОРФОЛОГИЧЕСКИ НОРМАЛЬНЫХ СПЕРМАТОЗОИДОВ
1 Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова, Москва 117997; e-mail: 79164171311@yandex.ru
2 Российский университет дружбы народов, кафедра общей биологии и генетики, Москва 117198
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра эмбриологии, кафедра теории вероятностей механико-математического факультета, Москва 119991
Исследование хромосомного набора эмбрионов в парах с пониженной долей морфологически нормальных сперматозоидов (менее 4%) и пар с соответствующим показателем в пределах нормы (более 4%) выявило статистически значимые отличия. Так, в группе с низким содержанием нормальных сперматозоидов значительно снижена частота эмбрионов с нормальным набором хромосом, повышена встречаемость трисомий по половым хромосомам, моносомий и трисомий по аутосомам, а также обнаружена тенденция к снижению частоты появления эмбрионов мужского пола. Полученные данные могут быть полезны для установления дополнительных критериев в проведении программы предымплантационного генетического скрининга в случае мужского бесплодия.
DOI: 10.7868/S0016675817120050