НОВАЯ РОЛЬ ТРАНСКРИПЦИОННОГО ФАКТОРА СysB В ДЕГРАДАЦИИ ЦИСТЕИНА И ОБРАЗОВАНИИ СЕРОВОДОРОДА

Т.А. Серегина¹, М.О. Нагорных^1,2, К.В. Лобанов¹, Р.С. Шакулов³, А.С. Миронов^1,*

¹ Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва 119991 Россия; e-mail: alexmir_98@yahoo.com
² Институт биохимии и физиологии микроорганизмов Российской академии наук, Пущино, Московская обл., 142290 Россия
³ Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва 117545 Россия

 

Исследован парадоксальный эффект делеции генов cysK, cysМ Escherichia coli, кодирующих ферменты цистеинсинтазы: такие цистеиновые ауксотрофы активно деградируют избыток транспортируемого из среды цистеина с образованием H₂S. Мы показали, что делеции любого из известных генов, контролирующих деградацию экзогенного цистеина, включая гены aspC, mstА, cysK, cysM, tnaA, metC, malY, а также недавно обнаруженных генов yciW, сyuA, cyuP, cyuR, не лишают цистеиновых ауксотрофов ΔcysK ΔcysM способности к деградации цистеина. Деградация цистеина в мутанте ΔcysK ΔcysM позитивно регулируется продуктами генов сysB и cysE. Существенно, что в мутанте ΔcysK ΔcysM обнаружена повышенная транскрипция генов, противодействующих окислительному стрессу (sodА, сatG, arcA, cydD). Мы предполагаем, что окислительный стресс в клетках мутанта ΔcysK ΔcysM провоцируется ограничением ресинтеза цистеина, в то время как cysB-зависимая деградация экзогенного цистеина и образующийся H₂S обеспечивают защиту от окислительного стресса.

DOI: 10.1134/S0016675818110140

 

 

СОЗДАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПШЕНИЧНО-РЖАНЫХ ГИБРИДОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ МЕЙОТИЧЕСКОЙ РЕСТИТУЦИИ

О.Г. Силкова^1,*, Д.Б. Логинова¹, Е.А. Володина¹, Ю.Н. Иванова¹, Е.Б. Бондаревич², Л.А. Соловей², Е.А. Сычева², Н.И. Дубовец^2,**

¹ Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; e-mail: silkova@bionet.nsc.ru
² Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси, Минск, 220072 Беларусь; e-mail: nadezhdadubovets@gmail.com

 

Изучен характер формообразования плодовитых потомств F₂ и F₃ поколений пшенично-ржаных гибридов, полученных в результате мейотической реституции с использованием сорта Саратовская 29 (С29 × R) и пшенично-ржаной замещенной линии 1Rv(1A) (1Rv(1A) × R). В кариотипе гибрида F2 С29 × R выявлено 56 хромосом, из них 42 хромосомы пшеницы и 14 хромосом ржи, а в кариотипе гибрида F₂ 1Rv(1A) × R – 46 хромосом, из них три пары хромосом ржи 1R1R4R4R2RL2RL, 1R1R замещали хромосомы 1А1А, а 2RL2RL и 4R4R были дополненными к комплекту хромосом пшеницы. В F₃ поколении у гибридов С29 × R сохранялось октоплоидное число хромосом с анеуплоидией по единичным хромосомам ржи и пшеницы, а у гибридов 1Rv(1A) × R число хромосом варьировало от 42 до 49, однако у большинства растений сохранялось 2n = 46. Мейоз гибридов F₃ 1Rv(1A) × R был более стабильным, чем у гибридов С29 × R. Среднее число унивалентов у гибридов 1Rv(1A) × R составило 1.54 ± 0.17, что было достоверно ниже, чем у потомков гибридов С29 × R, (2.56 ± 0.23 и 2.07 ± 0.27). Гибриды F₃ поколения С29 × R и 1Rv(1A) × R характеризовались большой вариабельностью по числу зерен с растения и массе 1000 зерен. В среднем растения С29 × R завязывали меньше зерен, которые имели большую массу 1000 зерен, чем растения 1Rv(1A) × R, которые завязывали больше зерен с меньшей массой 1000 зерен. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии замещения 1Rv/1A на формообразование пшенично-ржаных гибридов.

DOI: 10.1134/S0016675818110152

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ОТСУТСТВИЯ ВОСКОВОГО НАЛЕТА НА РАСТЕНИЯХ ПШЕНИЦЫ

Н.П. Гончаров^1,*, Н. Ватанабе²

¹ Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090, Россия; e-mail: gonch@bionet.nsc.ru
² Колледж сельского хозяйства, Университет г. Ибараки, Инашики, 300-0393 Япония

 

Изучен генетический контроль наследования признака “наличие–отсутствие воскового налета на вегетативных органах растений” у ди-, тетра- и гексаплоидных пшениц. Из 284 изученных образцов диплоидной (2n = 14) пшеницы Triticum urartu Thum. ex Gandil. не выявлено ни одного с восковым налетом. Показан моногенный контроль отсутствия воскового налета у Aegilops squarrosa L. – донора генома D гексаплоидных пшениц. Среди 730 образцов тетраплоидной (2n = 4x = 28) пшеницы T . durum Desf. из коллекции ICARDA обнаружено 19 образцов без воскового налета. Показано, что у этих образцов признак “отсутствие воскового налета” контролируется аллельным доминантным геном. С использованием D-геномных хромосомных замещенных линий сорта Langdon данный ген локализован в хромосоме 2В и сделано предположение, что это доминантный ген-ингибитор воскового налета Iw1. Обнаружен ранее не описанный рецессивный ген, определяющий отсутствие воскового налета у tetraThatcher – тетраплоидной (2n = 4x = 28) формы канадского сорта гексаплоидной (2n = 6x = 42) мягкой пшеницы Thatcher. С использованием линий с делециями 2BS-1, 2BS-3 и 2BS-11 сорта Chinese Spring ген w1, обусловливающий наличие воскового налета у мягкой пшеницы, картирован физически в проксимальной части хромосомы 2В до точки разрыва 0.53.

DOI: 10.1134/S0016675818110061

 

 

НОВЫЕ ДАННЫЕ О ТАКСОНОМИЧЕСКОМ И ГЕОГРАФИЧЕСКОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ ДЕЛЕЦИИ ИНТРОНА trnL_UAA хпДНК В РОДЕ Hedysarum L. (Fabaceae L.)

Н.С. Нуждина^1,*, А.А. Бондарь², О.В. Дорогина¹

¹ Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; *e-mail: nszvyagina@mail.ru
² Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия

 

Анализ последовательностей пластидного межгенного спейсера trnL-trnF хлоропластной ДНК выявил высокий полиморфизм длины (309–735 пн) и нуклеотидного состава у видов секций Hedysarum и Multicaulia рода Hedysarum (сем. Fabaceae). Среди 19 проанализированных видов регион trnL-trnF ранее не был изучен для 13. Для четырех видов (H. austrosibiricum, H. cisbaiсalense, H. theinum и H. consanguineum) делеция интрона trnL зафиксирована впервые. Обнаружен новый гаплотип для H. alpinum, не обладающий делецией интрона trnL. Предложены гипотеза возникновения полифилетичности рода и механизмы формирования впервые установленных для рода Hedysarum явлений гетероплазмии и поливариантности хлоропластного цитотипа, обнаруженных у H. consanguineum и H. alpinum по данным маркирования интрона гена trnL.

DOI: 10.1134/S0016675818110103

 

 

АЛЛЕЛЬНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГОРДЕИН-КОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ Hrd A И Hrd B У КУЛЬТУРНОГО (Hordeum vulgare L.) И ДИКОГО (Hordeum spontaneum C. Koch) ЯЧМЕНЯ В СИРИИ (КАК ЧАСТИ ДУГИ ПЛОДОРОДИЯ)

А.А. Поморцев*, С.В. Болдырев, Е.В. Лялина

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: Pomortsev@vigg.ru

 

Методом электрофореза в крахмальном геле изучен полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами Hrd A и Hrd B, у 60 местных образцов культурного и у 23 образцов дикого ячменя из Сирии. Для локуса Hrd A у H. vulgare и H. spontaneum идентифицированы 37 и 28 аллелей, для локуса Hrd B – 54 и 38 аллелей соответственно. Частоты аллелей локусов Hrd A и Hrd B у культурного ячменя варьировали в пределах 0.0017–0.2250 и 0.017–0.2182 соответственно, а у дикого ячменя – в пределах 0.0087– 0.1391 и 0.0087–0.0696 соответственно. У сирийских образцов H. spontaneum и H. vulgare из 62 аллелей локуса Hrd A обнаружено три общих аллеля, а из 92 аллелей локуса Hrd В общих аллелей не было найдено. Отмечено, что гипотеза о доместикации в Юго-Восточной Турции/Северной Сирии в 9000–8000 гг. до н.э. основана на археологических данных. Однако самое раннее использование зерна ячменя на Ближнем Востоке зафиксировано в Охало II около Галилейского моря и датируется 17 тысячелетием до н.э., а возраст археологических находок культурного и дикого ячменя в Египте определяется в 18 тыс. лет. Сделан вывод, что Сирию вряд ли можно рассматривать как центр доместикации ячменя. При этом H. spontaneum из Сирии мог являться донором отдельных аллелей гордеин-кодирующих локусов H. vulgare в результате интрогрессии вследствие спонтанной гибридизации при распространении культурного ячменя.

DOI: 10.1134/S0016675818110127

 

 

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПЛАНКТОННЫХ ДИНОФЛАГЕЛЛЯТ РОДОВ Gyrodinium И Gymnodinium ИЗ ОЗЕРА БАЙКАЛ С ПОМОЩЬЮ АМПЛИФИКАЦИИ ФРАГМЕНТОВ ДНК ИЗ ОДНОЙ КЛЕТКИ

Н.В. Анненкова*

Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, 664033 Россия; e-mail: tasha.annenkova@gmail.com

 

Наибольшая часть эукариот в природе представлена одноклеточными организмами – протистами, степень изученности которых до сих пор остается невысокой из-за ряда методических проблем. В настоящей работе показано, как анализ фрагментов ДНК из одной клетки может использоваться для более эффективного изучения протист на примере двух видов динофлагеллят из оз. Байкал. Фрагменты ДНК из живых и из зафиксированных клеток Gymnodinium baicalense и Gyrodinium helveticum были успешно расшифрованы, что свидетельствует о пользе данного метода при изучении некультивируемых динофлагеллят. В то же время данный подход чересчур трудоемок, чтобы внедрять его в традиционные мониторинговые исследования. Полученные данные подтвердили ранее сделанное предположение о том, что байкальская популяция гетеротрофного вида G. helveticum была ошибочно описана как эндемик оз. Байкал Gymnodinium coeruleum. Впервые для G. helveticum расшифрованы участок гена 28S рРНК и ITS2. Филогенетические деревья на основе генов 28S рРНК и 18S рРНК подтверждают принадлежность G. helveticum к роду Gyrodinium. Анализ фрагментов гена 18S рРНК из базы данных GenBank выявил большое количество схожих с G. helveticum неизвестных эукариот из различных водоемов, что свидетельствует о возможном наличии скрытого разнообразия в рамках морфовида G. helveticum, а также в целом большего числа видов рода Gyrodinium. Несомненно, для G. helveticum (одной из немногих известных пресноводных гетеротрофных динофлагеллят) в будущем необходим комплексный филогеографический анализ.

DOI: 10.1134/S0016675818110036

 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИСПОСОБИТЕЛЬНОГО ХАРАКТЕРА ПОЛИМОРФИЗМА ГЛАВНОГО КОМПЛЕКСА ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ (MHC) ПО ОДНОНУКЛЕОТИДНЫМ ЗАМЕНАМ В ПОПУЛЯЦИЯХ АЗИАТСКОЙ НЕРКИ. II. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГЕНА Onne-DAB В БАССЕЙНЕ РЕКИ КАМЧАТКИ

А.М. Хрусталева*

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва, 107140 Россия; e-mail: mailfed@mail.ru

 

Проанализирована изменчивость гена Onne-DAB по двум однонуклеотидным заменам (One_MHC2_190v2 и One_MHC2_251v2) в выборках ранней (весенней) нерки из притоков и малых рек бассейна р. Камчатки. Различия в оценках внутрипопуляционной изменчивости и межпопуляционной дифференциации в выборках из разных участков бассейна наиболее вероятно обусловлены воздействием различных форм патоген-индуцированного отбора в отдельных локальностях данной озерно-речной системы. По результатам факторного анализа были выделены две главные компоненты (ГК), объясняющие в сумме 72% общей изменчивости генетических признаков в выборках нерки. Между второй ГК (33.4%) и географическими расстояниями от соответствующего притока до протоки Азабачьей (оз. Азабачье было выбрано в качестве реперной точки, так как расположено недалеко от устья р. Камчатки и является нагульным водоемом для молоди из многих ее притоков) установлена значимая корреляция. Кроме того, высокодостоверная корреляция обнаружена между второй ГК и экстенсивностью заражения рыб из обследованных притоков плероцеркоидами Diphyllobothrium sp.

DOI: 10.1134/S0016675818110085

 

 

ОСОБЕННОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ НАТИВНЫХ И ИНВАЗИВНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ Harmonia axyridis (COLEOPTERA, COCCINELLIDAE)

Б.В. Андрианов*, И.И. Горячева, Д.А. Романов, И.А. Захаров

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: andrianovb@mail.ru

 

Божья коровка Harmonia axyridis – широко распространенный полифаг, образует стабильные популяции в Восточной Азии и распространяющиеся инвазивные популяции в Европе и других регионах с умеренным и субтропическим климатом. Дана характеристика гаплотипического разнообразия нативных и инвазивных популяций H. axyridis по гену atp6. Выявлены характерные различия в составе и количественном соотношении митохондриальных гаплотипов между западной и восточной группами популяций нативного ареала. Генетическая структура инвазивных популяций единообразна на всем ареале в Европе от Атлантического побережья до Черноморского побережья Кавказа, что указывает на распространение инвазивных популяций H. axyridis в Европе из одного центра. Митохондриальный генофонд инвазивных популяций в Европе образован двумя основными гаплотипами. Этот состав митохондриальных гаплотипов остается постоянным в процессе расширения инвазии. Обсуждается возможная роль смешанного происхождения инвазивных популяций H. axyridis для формирования способности к инвазии.

DOI: 10.1134/S0016675818110024

 

 

ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ КОНТРОЛЬНОГО РЕГИОНА МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК И ФИЛОГЕОГРАФИЯ МАЛОГО СУСЛИКА (Spermophilus pygmaeus, Sciuridae, Rodentia)

О.А. Ермаков^1,*, Е.П. Симонов^2,3, В.Л. Сурин⁴, С.В. Титов¹

¹ Пензенский государственный университет, кафедра зоологии и экологии, Пенза, 440026 Россия; e-mail: oaermakov@list.ru
² Сибирский федеральный университет, кафедра защиты и современных технологий мониторинга лесов, Красноярск, 660041 Россия
³ Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630091 Россия
⁴ Национальный медицинский исследовательский центр гематологии, Москва, 125167 Россия

 

Малый суслик (Spermophilus pygmaeus) – политипический вид, имеющий протяженный ареал, разделенный крупными реками (Дон, Волга и Урал). Предварительное исследование фрагмента контрольного региона мтДНК обнаружило значительный уровень генетической дифференциации (7%) между популяциями малого суслика, обитающими на правом и левом берегах Волги, что позволило предположить изолирующую роль крупных рек для этого вида. В настоящей работе представлены результаты изучения генетического разнообразия малого суслика (52 особи из 35 локалитетов) на всем ареале вида. Реки Дон и Урал, в отличие от Волги, не оказали значительного влияния на филогеографическую структуру малого суслика. Некоторое географическое подразделение обнаружено у сусликов, живущих к востоку от Волги, что, вероятно, объясняется влиянием крупной палеореки, протекавшей по Тургайской ложбине в периоды оледенений. Волга разделяет малых сусликов на две основные группы – “западную” и “восточную”, в которых наблюдается высокий уровень гаплотипического разнообразия. Показатели генетической изменчивости почти в 2 раза больше у сусликов “западной” клады. Значения тестов на нейтральность и изоляцию расстоянием свидетельствуют в пользу относительно недавнего расширения ареала “восточной” клады. Структура генетического разнообразия малых сусликов поддерживает гипотезу европейского происхождения S. pygmaeus с центром формирования вида на территории Кавказского географического региона. Разделение “западной” и “восточной” филогенетических линий малого суслика произошло, вероятно, под воздействием колебаний уровня Каспийского моря, в связи с образованием временных миграционных коридоров в периоды регрессий.

DOI: 10.1134/S0016675818110048

 

 

ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СТАТУС И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОБОЛЯ АЛТАЯ (Martes zibellina averini Bazhanov, 1943)

С.Н. Каштанов^1,*, Ю.А. Столповский¹, И.Г. Мещерский², Г.Р. Свищева^1,3, С.Г. Вепрев³, М.М. Сомова¹, М.В. Шитова¹, С.И. Мещерский⁴, В.В. Рожнов²

¹ Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: snkashtanov@mail.ru
² Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва, 119071 Россия
³ Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия
⁴ Московский педагогический государственный университет, кафедра зоологии и экологии, Москва, 129164 Россия

 

Исследовались генетическая структура и уровень дифференциации популяций соболя Алтайской горной области и сопредельных географических регионов с применением маркеров ядерного и митохондриального геномов. Подтверждена обособленность соболя северо-западной физико-географической провинции Алтайской горной области. Ранее таксономический статус соболя этого региона был определен по морфологическим признакам как подвид Martes zibellina averini Bashanov, 1943. Результаты статистического анализа свидетельствуют о существовании в Алтайской горной области двух популяционных группи