К списку номеров

 

Аннотации статей. Том 54, 2018 г., № 8

 

РОЛЬ НЕКОДИРУЮЩИХ ИЗОФОРМ мРНК БЕЛОК-КОДИРУЮЩИХ ГЕНОВ В РЕГУЛЯЦИИ ГЕННОЙ ЭКСПРЕССИИ

Е.Н. Филатова1,*, О.В. Уткин1,2

1 Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной, Нижний Новгород 603950; e-mail: filatova@nniiem.ru
2 Нижегородская государственная медицинская академия, Нижний Новгород 603950

 

Большинство белок-кодирующих генов млекопитающих и человека подвергаются альтернативному сплайсингу с образованием изоформ мРНК. 30–45% образующихся изоформ мРНК относятся к особому классу бифункциональных молекул – “кодирующих–некодирующих РНК”. Одно из возможных объяснений наличия такого большого количества непродуктивных мРНК состоит в том, что эти молекулы участвуют в реализации базовых процессов регуляции экспрессии генов. В данном обзоре рассмотрена концепция регулируемого непродуктивного сплайсинга, предполагающая тесную взаимосвязь между процессами альтернативного сплайсинга, образованием некодирующих изоформ мРНК и их последующей деградации, что определяет долю продуктивных транскриптов мРНК гена и уровень его экспрессии в клетке. Изложены современные представления о некодирующих изоформах мРНК белок-кодирующих генов и их роли в регуляции экспрессии генов при некоторых физиологических и патофизиологических состояниях.

DOI: 10.1134/S0016675818080052

 

 

СИМБИОГЕНЕЗ КАК ЭВОЛЮЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОТКРЫТОГО ТИПА

Н.А. Проворов

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург, Пушкин-8 196608; e-mail: provorovnik@yandex.ru

 

Эволюция внутриклеточных симбиозов, образуемых бактериями с растениями и животными, представлена как модель для реконструкции процессов формирования эукариотической клетки на основе симбиоза различных форм прокариот (симбиогенеза). У микроорганизмов, находящихся в факультативной либо условно облигатной (экологически облигатной) зависимости от симбиоза, его генные системы возникают на основе активируемых хозяевами внутригеномных перестроек и горизонтального переноса генов. Последний фактор определяет эволюцию геномов симбиотических бактерий как генетических систем открытого типа (ГСОТ), в которых отношение акцессорных областей к коровым повышено по сравнению со свободноживущими сородичами. В результате коэволюции бактерий с эукариотами-хозяевами формируются ГСОТ более высокого ранга – симбиогеномы, целостность которых опосредована сигнальными взаимодействиями, определяющими перекрестную регуляцию генов-партнеров. Повышение эффективности их кооперации достигается при переходе бактерий к строго облигатной (генетически облигатной) зависимости от хозяев, определяемой: а) утратой значительных областей микробного генома, которые кодируют функции автономного развития; б) адаптацией бактерий к постоянному внутриклеточному существованию – эндоцитобиозу. При этом симбиогеномы приобретают статус систем наследования, определяемого вертикальной (как правило, трансовариальной) передачей микросимбионтов при размножении хозяев. Трансформация эндоцитобионтов в клеточные органеллы связана с потерей ими генетической автономности – способности к поддержанию и экспрессии своих рудиментарных геномов, вплоть до их полной утраты. Однако органеллы частично сохраняют фенотипическую идентичность предковых бактерий, которая определяется импортом из клетки-хозяина продуктов генов (белков, РНК), полученных ранее от микросимбионтов, что привело к формированию структурно интегрированных хологеномов. Реализуемая при этом стратегия “утраты–приобретения генов” привела к формированию разнообразных типов организации эукариотической клетки в соответствии со сценарием мозаики, который включает последовательное внедрение в клетку-хозяина нескольких симбионтов, либо со сценарием матрешки, при котором новые симбионты внедряются в клетки ранее приобретенных симбионтов.

DOI: 10.1134/S0016675818080106

 

 

ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В РАЗВЕДЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

А.Ф. Яковлев

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиал Федерального научного центра животноводства – ВИЖ им. Л.К. Эрнста, Санкт-Петербург 196601; e-mail: afyakov@mail.ru

 

Эпигенетические эффекты рассматриваются как механизм появления новых наследуемых признаков с передачей их между поколениями через мейоз. Современная геномная оценка не объясняет всей фенотипической дисперсии признаков. Вполне очевидно, что существенная часть неучтенной дисперсии отражает эпигенетические эффекты, осуществляемые через метилирование ДНК, модификацию гистонов и хроматина, активность некодирующих типов РНК. Полученные данные свидетельствуют о существенной роли эпигенетических факторов в экспрессии генов импринтинга, клеточных процессов, развития мышечной ткани и жирового обмена у животных. Убедительно доказана способность различных добавок в рацион индуцировать эпигенетические модификации с фенотипической вариабельностью. Эпигенетические эффекты потенциально могли бы использоваться в селекционных программах. Однако существует еще немало противоречий и ограничений в обосновании наследственного компонента эпигенетики для внедрения в селекцию животных. Разработка современных технологий, как, например, иммунопреципитация хроматина с микрочипами ДНК (ChIP-Chip), секвенирование следующего поколения (ChIP-Seq), редактирование эпигенома на основе CRISPR-cas9, дает основания для оптимизма в решении задач внедрения эпигенетических явлений в животноводство.

DOI: 10.1134/S0016675818080143

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРОНИЧЕСКОГО РИНОСИНУСИТА

А.С. Левченко1,*, В.С. Пискунов1, Н.А. Конопля1, О.Ю. Бушуева1, А.А. Распопов2, О.Ю. Мезенцева1, А.В. Полоников1

1 Курский государственный медицинский университет, кафедра оториноларингологии, кафедра биологии, медицинской генетики и экологии, Курск 305041; e-mail: arina.levchenko@bk.ru
2 Городская больница № 1, Белгородская область, Старый Оскол 309504

 

Хронический риносинусит (ХРС) представляет собой синдром, связанный с персистирующим воспалением слизистой оболочки носа и околоносовых пазух. Выделяют две формы ХРС: хронический полипозный риносинусит (ХПРС) и хронический риносинусит без полипоза носа. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что значимую роль в развитии ХПРС могут играть нарушения врожденного и приобретенного иммунитета, ремоделирование синоназальной ткани и влияние микроорганизмов. Существует и генетическая предрасположенность к развитию ХРС. На сегодняшний день выделяют несколько групп генов, предположительно влияющих на развитие хронического риносинусита: связанные с локусом СFTR; гены HLA; врожденного иммунитета; гены, вовлеченные в развитие TH2-воспаления; отвечающие за ремоделирование тканей околоносовых пазух; вовлеченные в метаболизм арахидоновой кислоты; гены трансформации ксенобиотиков, а также другие гены. Выявление наследственной предрасположенности к ХРС позволит разработать персонализированные подходы к профилактике и лечению хронических риносинуситов.

DOI: 10.1134/S0016675818080088

 

 

ВЛИЯНИЕ ДЕЙТЕРИЯ НА ИНДУКЦИЮ ada-РЕГУЛОНА АЛКИЛИРУЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ В КЛЕТКАХ Escherichia coli

С.В. Смирнова1, С.К. Абилев1,2,*, Е.В. Игонина1, В.М. Глазер2, В.Н. Пармон3, Н.К. Янковский1,2

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: abilev@vigg.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра генетики, Москва 119991
3 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090

 

Впервые показано, что оксид дейтерия (D2O) усиливает экспрессию ada-регулона E. coli, индуцированную алкилирующими соединениями N-нитрозо-N-метилмочевиной (НММ) и метилметансульфонатом (ММС). Для сравнительного изучения индукции аda-регулона в дейтерированных и в недейтерированных (контрольных) культурах E. coli использовали биосенсор на основе штамма E. coli K12 MG1655 (pAlkA–lux), люминесцирующий в результате активации промотора гена alkA в ответ на алкилирование ДНК. Эти алкилирующие соединения в концентрации 0.005 М индуцировали экспрессию гена alkA от 1.3 до 5 раз больше в зависимости от концентрации D2O от 5 до 10% в среде для предварительного дейтерирования по сравнению с индукцией на недейтерированной культуре. Предполагается, что дейтерирование может быть одним из главных факторов стабилизации связи между промотором и алкилированным белком Ada, приводящей к усилению транскрипции ada-регулона.

DOI: 10.1134/S001667581808012X

 

 

ГЕН БИОСИНТЕЗА МЕЛАНИНА У ШТАММА СА15-1 КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ЛЮЦЕРНЫ: МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗ И ФИЛОГЕНИЯ

Е.П. Чижевская1,*, Е.А. Найденова1, О.П. Онищук1, Е.Е. Андронов1,2,3, Б.В. Симаров1

1 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург–Пушкин 196608; e-mail: chizhevskaya@yandex.ru
2 Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и селекции, Санкт-Петербург 199034
3 Почвенный институт им. В.В. Докучаева Российской академии наук, Москва 119017

 

Проведены идентификация и анализ гена биосинтеза меланина у штамма СА15-1 Sinorhizobium meliloti. Для этого получены Tn5-мутанты, утратившие способность синтезировать меланин, и проведен молекулярно-биологический анализ гена mepA, кодирующего тирозиназу. Выявлено идентичное строение mepA-локуса для всех штаммов клубеньковых бактерий рода Sinorhizobium в отличие от других представителей группы Rhizobiacea. При филогенетическом анализе было показано, что в эволюции бактериальных тирозиназ имел место горизонтальный перенос гена mepA, причем близкородственные представители клубеньковых бактерий “получили” этот ген из разных источников. Анализ симбиотических свойств Mep-мутантов штамма СА15-1 показал, что меланин никак не влияет на способность вступать в эффективный симбиоз с люцерной и, вероятнее всего, имеет значение лишь на этапах адаптации свободноживущих клеток в окружающей среде.

DOI: 10.1134/S0016675818080040

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПО ЛОКУСУ СОI мтДНК РАЗЛИЧНЫХ ПО ОКРАСКЕ РАКОВИННЫХ ФЕНОТИПОВ ЧЕРНОМОРСКИХ МИДИЙ Mytilus galloprovincialis Lam. (Mollusca: Bivalvia: Mytilidae)

Ю.В. Слынько1,*, А.Д. Куликова1, Е.Е. Слынько1,2, А.А. Солдатов1

1 Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук, Севастополь 299011; e-mail: yslynko@mail.ru
2 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, Борок 152742

 

Изучена изменчивость нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI женского генома у четырех фенотипических групп черноморского моллюска Mytilus galloprovincialis. Было показано, что параметры геномного разнообразия (количество гаплотипов, гаплотипическое и нуклеотидное разнообразие, количество нуклеотидных замен, в том числе попарных) у мидий с темной окраской раковины достоверно выше, чем у особей со светлыми окрасочными фенотипами. Выявленные различия связываются нами с особенностями экологических предпочтений мидий с темными и светлыми раковинами.

DOI: 10.1134/S0016675818080118

 

 

ДНК-БАРКОДИНГ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА Celyphidae (Diptera) ИЗ ВЬЕТНАМА

Т.В. Галинская1,2,*, Н.Ю. Оюн1,3,4, Э.П. Нарчук5, А.И. Шаталкин6

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра энтомологии, Москва 119234; e-mail: nuha_1313@list.ru
2 Научно-методический отдел энтомологии Всероссийского центра карантина растений, пос. Быково, Московская область 140150
3 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
4 Институт медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва 119435
5 Зоологический институт Российской академии наук, Санкт-Петербург 199034
6 Научно-исследовательский зоологический музей Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва 125009

 

Проведен анализ участка гена COI у представителей семейства Celyphidae, ранее такой работы в мире не проводилось. Показано наличие значительного хиатуса между межвидовыми и внутривидовыми дистанциями, что позволяет использовать метод баркодинга для разграничения видов семейства Celyphidae. Из результатов анализа видно, что различные виды Celyphidae хорошо кластеризуются между собой. Внутри кластера Celyphus (Hemiglobus) porosus отмечена некоторая гетерогенность гаплотипов, однако не выходящая за рамки внутривидовой изменчивости.

DOI: 10.1134/S0016675818080064

 

 

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛИ ПОСРЕДСТВОМ РНК-ИНТЕРФЕРЕНЦИИ МАТРИКСНОЙ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ 1

Ю.А. Могулевцева1, А.В. Мезенцев2,*, С.А. Брускин2

1 Российский государственный аграрный университет (МСХА им. К.А. Тимирязева), Москва 127550
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991; e-mail: mesentsev@vigg.ru

 

Матриксные металлопротеиназы играют важную роль в патогенезе псориаза. Целью данной работы было исследовать возможное влияние РНК-интерференции матриксной металлопротеиназы 1 на миграцию и пролиферацию эпидермальных кератиноцитов, обработанных фактором некроза опухоли, а также экспрессию генов, которые контролируют дифференцировку данного типа клеток. Для анализа изменений в экспрессии генов использовали метод ПЦР в режиме реального времени. Для оценки пролиферации клеток сопоставляли кривые их роста, а оценку миграции проводили путем сравнения репрезентативных фотографических изображений, которые были получены через равные промежутки времени. Согласно полученным результатам, обработка контрольной линии эпидермальных кератиноцитов фактором некроза опухоли приводит к ряду изменений в генной экспрессии, прежде описанных при псориазе (увеличению экспрессии MMP9, IVL и KRT16, а также снижению экспрессии LOR, KRT1, -10). Напротив, РНК-интерференция матриксной металлопротеиназы 1 вызывает изменения в экспрессии большинства из перечисленных генов в противоположном направлении. Так, после обработки фактором некроза опухоли в клетках с РНК-интерференцией матриксной металлопротеиназы 1, по сравнению с контрольными клетками, возрастает экспрессия LOR, KRT1 и -10, а также снижается экспрессия KRT16 и -17. В этих клетках также происходит снижение экспрессии циклина А2 и увеличивается экспрессия циклина Д1. Помимо этого РНК-интерференция матриксной металлопротеиназы 1 приводит к уменьшению скоростей пролиферации и приостанавливает миграцию клеток. Таким образом, проведенное нами исследование показало, что РНК-интерференция матриксной металлопротеиназы 1 обладает потенциальным терапевтическим эффектом, который может быть использован при лечении псориаза. В условиях превышения физиологической концентрации фактора некроза опухоли “нокдаун” MMP1 оказывает антипролиферативное действие на культивируемые эпидермальные кератиноциты, при этом, частично нормализуя экспрессию генов циклинов CCNA2, и -D1, а также генов LOR, KRT1, -10, -16 и -17, белковые продукты которых участвуют в регуляции дифференцировки данного типа клеток.

DOI: 10.1134/S001667581808009X

 

 

АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФНЫХ ДНК-МАРКЕРОВ И ИХ СОЧЕТАНИЙ С РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ

О.В. Заплахова1,2, Т.Р. Насибуллин2,*, И.А. Туктарова2, Я.Р. Тимашева2,3, В.В. Эрдман2, К.З. Бахтиярова3, О.Е. Мустафина2,4

1 Республиканская клиническая больница им. Г.Г. Куватова, Уфа 450087
2 Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа 450054; e-mail: NasibullinTR@yandex.ru
3 Башкирский государственный медицинский университет, кафедра неврологии с курсами нейрохирургии и медицинской генетики, Уфа 450000
4 Башкирский государственный университет, кафедра генетики и фундаментальной медицины, Уфа 450076

 

Рассеянный склероз (РС) – многофакторное полигенное заболевание, в основе развития которого лежит комплекс аутоиммунных и нейродегенеративных процессов, приводящих к множественному очаговому поражению центральной нервной системы. Цель настоящего исследования состояла в анализе ассоциаций с РС полиморфных маркеров rs3129934 (C6orf10), rs1109670 (ген DDEF2/MBOAT2), rs9523762 (ген GPC5), rs28362491 (ген NFKB1), rs10974944 (ген JAK2), rs2304256 (гена TYK2). Материалом для исследования служили образцы ДНК не родственных между собой больных РС (N = 224) в возрасте от 17 до 67 лет и лиц контрольной группы (N = 312) в возрасте от 18 до 66 лет. Обе выборки сформированы из этнической группы русских. Результаты анализа ассоциаций изученных полиморфных маркеров с РС продемонстрировали, что у женщин повышенный риск РС ассоциирован с генотипами rs3129934*C/T (p = 0.001, OR = 2.23), rs3129934*Т/Т (p = 0.028, OR = 4.04), rs2304256*C/C (p = 0.049, OR = 1.6); у мужчин – с генотипом rs1109670*C/A (p = 0.017, OR = 2.06). Кроме того, с помощью алгоритма APSampler были выявлены сочетания аллелей, ассоциированные с повышенным риском развития РС с учетом гендерной принадлежности, в составе которых наиболее часто встречались аллели полиморфных маркеров rs3129934*Т, rs1109670*C, rs10974944*G и rs2304256*C.

DOI: 10.1134/S0016675818080155

 

 

МЕТОД ТРАНСФОРМАЦИИ МАРОККАНСКОЙ ЛЬНЯНКИ (Linaria maroccana HOOK F.)

И.А. Владимиров*, Т.В. Матвеева, Л.А. Лутова

Санкт-Петербургский государственный университет, биологический факультет, кафедра генетики и биотехнологии, Санкт-Петербург 199034; e-mail: ivanpentod@gmail.com

 

Растения рода Linaria представляют научный интерес благодаря наличию природно-трансгенных форм, содержащих в геноме набор генов агробактериального происхождения (т.н. клТ-ДНК). Многие виды Linaria являются ценными декоративными растениями. Однако до последнего времени в литературе не было описано метода генетической трансформации растений рода Linaria. В данной работе приведена разработанная нами методика агробактериальной трансформации растений марокканской льнянки (Linaria maroccana Hook. f) in vitro и перевода растений льнянки в условия in vivo. Данная методика будет использована в дальнейших исследованиях функционирования клТ-ДНК, а также может быть рекомендована для решения прикладных задач.

DOI: 10.1134/S0016675818080131

 

 

ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ТРАНСЛОКАЦИИ, НЕСУЩЕЙ ГЕН УСТОЙЧИВОСТИ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ, ОТ Aegilops speltoides TAUSCH НА ХРОМОСОМУ 2D МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

И.Г. Адонина1,*, Е.Ю. Букатич1, В.В. Пискарев2, В.А. Тюнин3, Е.Р. Шрейдер3, Е.А. Салина1

1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090; e-mail: adonina@bionet.nsc.ru
2 Cибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, пос. Краснообск, Новосибирская обл. 630501
3 Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Челябинская обл., пос. Тимирязевский 456404

 

В хромосоме 2D сорта мягкой яровой пшеницы Челяба 75 идентифицирована транслокация с хромосомой 2S Aegilops speltoides Tausch, содержащая ген устойчивости к бурой ржавчине и гаметоцидные гены. С помощью молекулярно-генетического анализа установлена протяженность данной транслокации. Показано, что длинное плечо хромосомы 2D полностью замещено на длинное плечо хромосомы 2S, возможно, что транслокация затрагивает прицентромерный район короткого плеча. Согласно данным молекулярного анализа, транслоцированный фрагмент хромосомы Ae. speltoides у сорта Челяба 75 отличается от участка хромосомы 2S, несущего гены Lr35/Sr39, что позволило обозначить ген устойчивости к бурой ржавчине сорта Челяба 75 как LrSp2. Учитывая возможность сцепления гена LrSp2 с гаметоцидными генами было изучено наследование LrSp2 в четырех популяциях от скрещивания Челябы 75 с различными сортами мягкой пшеницы. Оценка растений поколений F2–F3 в полевых условиях 2015–2016 гг. не выявила расщепления по пораженности бурой ржавчиной, все растения были устойчивыми. Присутствие у растений транслокции 2DS.2SL было подтверждено молекулярным анализом. Полученные результаты являются свидетельством действия гаметоцидного гена, локализующегося в районе транслокации 2DS.2SL, и того, что его сцепление с геном LrSp2 сохраняется в ряду поколений.

DOI: 10.1134/S0016675818080027

 

 

 

Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 8 – 2018 г.

Degradation of Toluene Hydrocarbon by Isolated Yeast Strains: Molecular Genetic Approaches for Identification and Characterization

A. El-L. Hesham1,2,*, S.A. Alrumman1, A.D.S. ALQahtani1

1 Biology Department, Faculty of Science, King Khalid University, Abha, Saudi Arabia; e-mail: hesham_egypt5@aun.edu.eg
2 Genetics Department, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut 71516, Egypt

 

Removal of petroleum benzene, toluene, and xylene compounds from the environment is necessary to ensure quality life. In this research, 41 yeasts were isolated from oily soils. Among them, nine yeasts named KKUs (A5, A6, A12, A20, A23, A24, A26, A29, and A38) were selected based on their use of benzene, toluene, and xylene as a sole carbon and energy source. Based on their growth rates, all selected yeasts displayed a high efficiency for toluene degradation, but had no ability to degrade benzene and a low ability to degrade xylene, except A29 and A38, which could not degrade xylene. HPLC analysis for toluene removal indicated that A6, A12, A20, A23, A24, and A26 almost completely removed the toluene compound after 3 days of incubation (92.74%, 94.61%, 95.05%, 91.74%, 91.85%, and 97.29%, respectively). In addition, strains A29 and A38 showed moderate degradation (88.29%, and 85.30% respectively), while the ability of A5 was low (39.00%). The isolates were identified based on amplifying and sequencing the D1/D2 domain of the 26S rRNA gene. Alignments and comparisons of the 26S rRNA gene sequences of the isolates with those available in GenBank, plus phylogenetic analysis, proved isolates as Rhodotorula lactose KKU-A5, Rhodotorula nymphaeae KKU-A6, Rhodotorula graminis KKU-A12, Rhodotorula minuta KKU-A20, Exophiala dermatitidis KKU-A23, Candida davisiana KKU-A24, Rhodotorula slooffiae KKU-A26, Rhodotorula mucilaginosa KKU-A29, and Rhodosporidium diobovatum KKU-A38. Random amplified polymorphic DNA-PCR fingerprinting was accomplished within seven toluene-degrading red yeasts (A5, A6, A12, A20, A26, A29, and A38). The results indicated no correlation between the random amplified polymorphic DNA profile and the geographic origin of the isolates.

DOI: 10.1134/S1022795418080070

 

 

Targeted Molecular Sequencing Revealed Allelic Heterogeneity of BRAF and PTPN11 Genes among Arab Noonan Syndrome Patients

J.Y. Al-Aama1,2,*, B. Banaganapalli1,2, D. Aljeaid1, K. Bakhur1, P.K. Verma1, J. Al-Ata3, R. Elango1,2, N.A. Shaik1,2

1 Department of Genetic Medicine, Faculty of medicine, King Abdulaziz University, Jeddah-21589, Saudi Arabia; email: rose.biochem@gmail.com
2 Princess Al-Jawhara Al-Brahim Center of Excellence in Research of Hereditary Disorders, King Abdulaziz University, Jeddah-21589, Saudi Arabia
3 Department of Pediatrics, King Abdulaziz University, Jeddah-21589, Saudi Arabia

 

Noonan syndrome (NS) is a very rare heterogenous genetic disorder often characterized by short stature, facial dysmorphisms, congenital heart defects and learning disabilities in affected children. In the current study, we sought to discover the disease causal mutations, inherited or de novo, for Noonan Syndrome among Arab patients. We screened the coding regions and splice sites of 10 known RAS/MAP Kinase pathway genes in 17 NS-trios and 100 random healthy volunteers by oilgonucleotide chip testing and Sanger sequencing methods. We found pathogenic heteroallelic de novo mutations in BRAF or PTPN11 gene in 7/17 (41.17%) of NS patients. None of the 200 chromosomes of healthy volunteers had those pathogenic mutations. Genotype-phenotype analysis showed positive correlation between BRAF and PTPN11 gene mutations and classical NS clinical manifestations. Characteristic facies is the majorly observed clinical manifestation among PTPN11-mutation positive cases (c.236 A>G, c.854 T>C, c.923 A>G), whereas both characteristic facies and ectodermal manifestations are seen as dominant clinical features among BRAF-mutation positive cases (c.730 A>C, c.770A>G, c.1406 G>A). In addition to genotyping and clinical phenotyping, we performed computational structural analysis to examine the impact of amino acid substitution mutations on the conformation and folding of BRAF and PTPN11 proteins. Our results suggested that BRAF (c.730 A>C, c.770A>G, c.1406 G>A) and PTPN11 (c.236 A>G, c.854 T>C, c.923 A>G) gene mutations elicits structural and functional alterations at protein level, which would eventually lead to dysregulation of RAS-MAPK signaling cascade, which plays critical a role in cell cycle and senescence. In conclusion, our study suggest that molecular screening of BRAF and PTPN11 genetic mutations in Arab NS patients may assist in deriving competitive outcomes related to clinical phenotyping and disease diagnosis.

DOI: 10.1134/S1022795418080033