Аннотации статей. Том 55, 2019 г., № 3
МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ
Научный центр неврологии, Москва, 125367 Россия; e-mail: ekfedotova@gmail.com
Эпигенетические модификации при нейродегенеративных заболеваниях только начинают изучаться, однако растущий интерес к данному феномену свидетельствует о его большом значении в молекулярных механизмах заболеваний и их фенотипической реализации. ДНК-метилирование занимает одно из центральных мест в регуляции экспрессии генов. В обзоре рассмотрены основные типы метилирования ДНК, механизмы метилирования и деметилирования, приведены основные сведения по эпигенетической регуляции генов болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза, болезни Гентингтона, наследственных атаксий. Обсуждаются возможные перспективы таргетной эпигенетической коррекции как нового подхода к терапии нейродегенеративных заболеваний.
DOI: 10.1134/S001667581903007X
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ, ЕЕ РОЛЬ В ВИДООБРАЗОВАНИИ И ФЕНОТИПИЧЕСКОМ РАЗНООБРАЗИИ РАСТЕНИЙ
1 Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Санкт-Петербург, 197376 Россия; e-mail: avrodionov@mail.ru
2 Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра цитологии и гистологии, Санкт-Петербург, 199034 Россия
3 Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, Москва, 119991 Россия
4 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, пос. Борок, Некоузский р-н, Ярославская область, 152742 Россия
5 Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, Санкт-Петербург, 190000 Россия
Обзор посвящен генетическим последствиям межвидовой гибридизации и обсуждению ее роли в видообразовании и повышении генетического разнообразия растений, в том числе разнообразии сортов и видов сельскохозяйственных культур и садовых растений. Объединение в одном ядре двух или более геномов разного происхождения в первых поколениях гибридов обычно сопровождается феноменом “геномного шока”, следствием которого являются разнообразные генетические и эпигенетические изменения. В результате появляется уникальный по множественности вариантов материал для естественного отбора организмов, в разной степени адаптированных к новым условиям среды. В изолированных популяциях растений с разнообразными дестабилизированными гибридными по происхождению геномами при участии отбора и вследствие дрейфа генов постепенно будут накапливаться генные и хромосомные различия, включающие в действие все новые и новые репродуктивные изолирующие механизмы, усиливающие степень генетической изоляции новой расы, нового линнеевского вида. Сохранению отобранных новых геномных и эпигеномных комбинаций способствует постепенная стабилизация генома на стадии эуполиплоида и последующая вторичная диплоидизация генома и кариотипа. Вероятно, все сельскохозяйственные культуры и сорта садовых растений, так же как многие интродуценты и компоненты адвентивной флоры, прошли в своей истории через межвидовые скрещивания, как целенаправленно проводившиеся селекционерами при выведении современных сортов, так и скрещивания, в которые вступали ранее географически изолированные друг от друга виды растений, непреднамеренно объединенные на аптекарских огородах и в ботанических садах, на полях и приусадебных участках, на нарушенных землях вокруг селений. При этом фенотипическое и генетическое разнообразие культиваров возникает не только в результате сочетания разнообразных аллелей, уже существовавших в геномах “родительских” видов, но и есть следствие появления у гибридов первых поколений новых геномных и эпигеномных вариантов, прямых или отдаленных последствий постгибридизационного “геномного шока”, творческую роль которого мы бы хотели подчеркнуть.
DOI: 10.1134/S0016675819030159
ВЗАИМОСВЯЗЬ EAST-ЗАВИСИМОЙ И Su(Hw)-ЗАВИСИМОЙ РЕПРЕССИИ В ТРАНСГЕННЫХ ЛИНИЯХ Drosophila melanogaster
Институт биологии гена Российской академии наук, Москва, 119334 Россия; e-mail: lsm73@mail.ru
У D. melanogaster белок ядерного матрикса EAST функционально взаимодействует с Su(Hw)-зависимым инсуляторным комплексом. Ранее был описан аллель y2, в котором ретротранспозон МДГ4 встроен между энхансерами и промотором гена. В регуляторной области МДГ4 присутствует последовательность инсулятора Su(Hw). Увеличение концентрации белка EAST или инактивация белка Mod(mdg4)-67.2, входящего в Su(Hw)-зависимый комплекс, приводят к тканеспецифичной репрессии гена yellow в аллеле y2. В представленной работе с помощью транспозиции трансгенов, содержащих последовательности длинного концевого повтора (ДКП) ретротранспозона МДГ4 и инсулятора Su(Hw), была проанализирована степень EAST-зависимой и Su(Hw)-зависимой репрессии в различных участках генома. В результате генетических экспериментов впервые показано, что EAST-зависимая репрессия гена yellow наблюдается в тех же трансгенных линиях D. melanogaster, что и Su(Hw)-зависимая репрессия. Полученные данные подтверждают высказанное нами ранее предположение, что регуляторный комплекс, формирующийся на последовательности ДКП и функционально взаимодействующий с белком EAST, перемещает трансген в области ядра с высокой концентрацией факторов, репрессирующих транскрипцию.
DOI: 10.1134/S0016675819030081
ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ Aspergillus oryzae ПОД ВЛИЯНИЕМ ДИ(2-ПИРИДИЛ-1-ОКСИД)ДИСЕЛЕНИДА
1 Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, кафедра биохимии и биотехнологии, Нижний Новгород, 603950 Россия; e-mail: biodeg@mail.ru
2 Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, кафедра “Производственная безопасность, экология и химия”, Нижний Новгород, 603950 Россия
С помощью полногеномного микрочипового анализа ДНК были исследованы механизмы токсического действия селенорганического соединения – ди(2-пиридил-1-оксид)диселенида на микроскопический гриб А. oryzae RIB40. Обнаружено, что действие данного соединения вызывает изменения уровня экспрессии 72 генов. В частности, снижение уровня экспрессии наблюдалось для генов, кодирующих белки-переносчики ионов меди, а значительное повышение – для генов, отвечающих за синтез оксидоредуктаз, что соответствует результатам биохимических экспериментов, в которых было показано увеличение активности эндооксидоредуктаз при действии ди(2-пиридил-1-оксид)диселенида на А. oryzae. Данные микрочипового анализа подтверждены результатами количественной ПЦР в реальном времени.
DOI: 10.1134/S0016675819030184
АЛЛЕЛЬНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГОРДЕИН-КОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ Hrd A И Hrd B У КУЛЬТУРНОГО (Hordeum vulgare L.) И ДИКОГО (Hordeum spontaneum C. Koch) ЯЧМЕНЯ В ИОРДАНИИ (КАК ЧАСТИ ДУГИ ПЛОДОРОДИЯ)
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, в 34 местных образцах культурного и в 19 образцах дикого ячменя из Иордании. Для локуса Hrd A в H. vulgare и H. spontaneum идентифицированы 32 и 26 аллелей, для локуса Hrd B – 42 и 32 аллелей соответственно. Частоты аллелей локусов Hrd A и Hrd B в культурном ячмене варьировали в пределах 0.0029–0.2707 и 0.0029–0.1824 соответственно, а в диком ячмене – в пределах 0.0105–0.1263 и 0.0105–0.0947 соответственно. В иорданских образцах H. spontaneum и H. vulgare из 52 аллелей локуса Hrd A обнаружено шесть общих аллелей, а из 70 аллелей локуса Hrd В – только четыре общих аллеля. Два общих для дикого и культурного ячменя Иордании аллеля локуса Hrd A и один аллель локуса Hrd В были обнаружены ранее и в H. spontaneum из Ирана, Турции и Сирии. Однако три аллеля локуса Hrd A и три аллеля локуса Hrd В идентифицированы одновременно в культурном и диком ячмене только в Иордании. Отмечено, что самое раннее использование ячменя в Иордании датируется 6700 г. до н. э., тогда как в Сирии – 9000 г. до н. э., а в Израиле – 17 тысячелетие до н. э. Сделан вывод, что Иорданию вряд ли можно рассматривать как центр доместикации ячменя. При этом H. spontaneum из Иордании мог являться донором отдельных аллелей гордеин-кодирующих локусов H. vulgare в результате интрогрессии при спонтанной гибридизации.
DOI: 10.1134/S0016675819030135
РОЛЬ ГЕНОВ КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫХ ПРОТЕИНКИНАЗ VaCPK1 И VaCPK26 В ОТВЕТЕ Vitis amurensis (in vitro) И Arabidopsis thaliana (in vivo) НА ВОЗДЕЙСТВИЕ АБИОТИЧЕСКИХ СТРЕССОВ
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690022 Россия; e-mail: kiselev@biosoil.ru
Кальций-зависимые протеинкиназы (CDPK или CPK) участвуют в защите растений от абиотических стрессов, однако свойства и функции CDPK мало изучены. Виноград амурский Vitis amurensis Rupr. представляет большой интерес для исследований, поскольку обладает высоким уровнем устойчивости к неблагоприятным условиям окружающей среды. Известно, что при воздействии на V. amurensis солевого и, в меньшей степени, осмотического и холодового стрессов значительно активируется транскрипция генов VaCPK1 и VaCPK26. В настоящей работе исследовано влияние конститутивной экспрессии рекомбинантных генов VaCPK1 и VaCPK26 на устойчивость культур клеток V . amurensis и растений Arabidopsis thaliana к солевому, осмотическому и температурному стрессу. Установлено, что экспрессия рекомбинантного VaCPK26, а также в меньшей степени VaCPK1 приводит к повышению накопления биомассы культурами клеток V . amurensis в 1.2–1.7 раза и выживаемости растений A. thaliana в 1.2–2.1 раза в условиях солевого стресса. Кроме того, VaCPK26-экспрессирующие линии A. thaliana проявили небольшую устойчивость к воздействию засухи и характеризовались повышенной экспрессией некоторых стресс-индуцируемых защитных генов, вовлеченных в формирование устойчивости к солевому стрессу и обезвоживанию. Полученные данные свидетельствуют о том, что гены VaCPK1 и VaCPK26 могут действовать как позитивные регуляторы ответа растений на солевой стресс.
DOI: 10.1134/S0016675819030056
ОБЫКНОВЕННЫЙ ХОМЯК (Cricetus cricetus) В ПРЕДКАВКАЗЬЕ: ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ГОРОДСКИХ И ПРИГОРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ
1 Институт проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; е-mail: feoktistovanyu@gmail.com
2 Московский педагогический государственный университет, кафедра зоологии и экологии, Москва, 129164 Россия
3 Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук, Махачкала, 367000 Россия
4 Национальный парк “Кисловодский”, Кисловодск, 357700 Россия
5 Межрайонная территориальная станция юных натуралистов города-курорта Кисловодска, Кисловодск, 357700 Россия
На основе анализа аллельного состава 10 микросателлитных локусов и нуклеотидных последовательностей мтДНК исследовали генетическую структуру обыкновенного хомяка в городах и сельских населенных пунктах Предкавказья. Показано, что в условиях собственно города население этого вида представлено обособленными группами, генетические различия между которыми высоки и не связаны с с расстоянием между ними. На окраинах городов, примыкающих к незастроенным или озелененным участкам, и далее в сельской местности степень изолированности соседних поселений хомяка снижается, а уровень генетических различий между ними начинает соответствовать разделяющему поселения расстоянию. В ходе работы этот вид впервые зарегистрирован на территории наиболее восточной части Предкавказья – в Республике Дагестан.
DOI: 10.1134/S0016675819020061
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ГОЛЬЦОВ АРКТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ АЗИИ И СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ
1 Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского, Национальный научный центр морской биологии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690041 Россия; e-mail: alla_oleinik@mail.ru
2 Дальневосточный федеральный университет, кафедра клеточной биологии и генетики, Владивосток, 690600 Россия
Проведен сравнительный анализ изменчивости митохондриальной ДНК Salvelinus taranetzi (и близкородственных таксонов) Азии и Salvelinus alpinus erythrinus Северной Америки (NWT), представляющих Арктическую филогенетическую группу гольцов рода Salvelinus. Показано, что оценки дивергенции комбинированных нуклеотидных последовательностей генов CoI, Cytb и CR участка мтДНК в пределах обсуждаемой филогруппы находятся в диапазоне 0.001–0.003 и не превышают внутривидовой изменчивости S. taranetzi. Генеалогический анализ подтверждает филогенетическую близость S. a. erythrinus и S. taranetzi из Азии. Предполагая общее происхождение S. taranetzi и S. a. erythrinus, мы показали наличие существенной дифференциации между географическими популяциями вследствие вероятной фрагментации ареала общего предка. Иерархический анализ молекулярного разнообразия (AMOVA) выявил, что большая часть изменчивости мтДНК (490 пн CR) приходится на межгрупповую компоненту (83% дисперсии), при слабом генетическом разнообразии внутри групп (10%). На широкой географической шкале выделяется регион Анадырско-Колымского бассейнового округа, который определяет гетерогенность филогруппы.
DOI: 10.1134/S0016675819030123
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ABCB9 И COL22A1 С ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬЮ ЧЕЛОВЕКА К ТЯЖЕЛЫМ ФОРМАМ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения
Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; e-mail: barkhash@bionet.nsc.ru
2 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090 Россия
3 Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск, 664003 Россия
4 Иркутская областная инфекционная клиническая больница, Иркутск, 664043 Россия
5 Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”, Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера, Красноярск, 660022 Россия
6 Городская инфекционная клиническая больница № 1, Новосибирск, 630099 Россия
Клещевой энцефалит (КЭ) вызывается нейротропным РНК-содержащим вирусом из рода Flavivirus. КЭ характеризуется значительной вариабельностью клинических проявлений – от непаралитических форм (лихорадочная, менингеальная) до тяжелых паралитических (очаговых) форм (менингоэнцефалитическая, полиомиелитическая, полиоэнцефаломиелитическая). Результат взаимодействия между вирусом и хозяином (и, следовательно, течение и исход вирусного заболевания) в значительной степени зависит от генетически детерминированной способности иммунной системы организма хозяина (в частности, человека) подавлять развитие вирусной инфекции. Тем не менее наследственная предрасположенность к КЭ еще мало изучена в популяциях человека. В данной работе приведены результаты полноэкзомного секвенирования образцов ДНК 22 русских неиммунизированных больных с тяжелыми формами КЭ и 17 контрольных индивидов из той же популяции. Идентифицированы 16 однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP), ассоциированных с предрасположенностью к тяжелым формам КЭ. Частоты генотипов и аллелей трех из этих SNPs, локализованных в генах ABCB9 (rs4148866, G/A, интрон), COL22A1 (rs4909444, G/T, Ala938Asp) и ITGAL (rs1557672, G/A, интрон), были далее исследованы в выборках большего размера больных различными формами КЭ (n = 177) и в контрольной популяции (n = 215). В результате была впервые продемонстрирована ассоциация SNPs генов ABCB9 и COL22A1 с развитием тяжелых форм КЭ в популяции русских. Рассматривается гипотеза в отношении возможного механизма влияния интронного SNP гена ABCB9 на процесс инфицирования вирусом КЭ у человека.
DOI: 10.1134/S0016675819030032
РОЛЬ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЯДА ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ В РАЗВИТИИ РАКА ЖЕЛУДКА
1 Башкирский государственный университет, кафедра генетики и фундаментальной медицины, Уфа, 450076 Россия; e-mail: liliyagallyamova@mail.ru
2 Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия
3 Республиканский клинический онкологический диспансер, Уфа, 450054 Россия
Про- и противовоспалительные цитокины модулируют воспалительную реакцию в слизистой оболочке желудка. Анализ ассоциаций аллельных вариантов генов цитокинов при опухолевой трансформации слизистой оболочки является актуальной проблемой, решение которой дает возможность выявить особенности продукции иммунокомпетентными клетками медиаторов воспаления при канцерогенезе желудка. Проведен анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных локусов rs1143634 и rs16944 гена IL1β, rs71941886 гена IL1RN, rs4073 гена IL8 и rs1800872 гена IL10 у 221 пациента с установленным диагнозом “рак желудка”, а также у 279 неродственных здоровых индивидов, проживающих на территории Республики Башкортостан. Обнаружены ассоциации аллеля С и генотипа С/С полиморфного варианта rs1143634 гена IL1β с риском развития злокачественных опухолей желудка у мужчин, проживающих в нашей республике. Показаны статистически значимые различия в распределении частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов rs16944 гена IL1β и rs1800872 гена IL10 среди больных и индивидов контрольной группы в зависимости от клинических особенностей заболевания. С помощью алгоритма APSampler выявлены сочетания аллелей/генотипов, ассоциированные как с пониженным, так и с повышенным риском развития рака желудка. Наиболее значимыми оказались: IL1β(rs1143634)*T + IL1β(rs16944)*T/T, IL8*A + IL10*A + IL1β(rs1143634)*T + IL1β(rs16944)*T, IL10*A + IL1RN*2/2. Полученные результаты подтверждают влияние исследованных аллельных вариантов генов цитокинов на риск развития рака желудка и играют важную роль для понимания генетической структуры изучаемой патологии.
DOI: 10.1134/S0016675819030172
БИОИНФОРМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТРАНСКРИПТОМОВ СЕДАЛИЩНОГО НЕРВА МЫШЕЙ ПОСЛЕ 30-СУТОЧНОГО ОРБИТАЛЬНОГО ПОЛЕТА НА БИОСПУТНИКЕ “БИОН-М1”
1 Казанский государственный медицинский университет, кафедра медицинской биологии и генетики, Казань, 420012 Россия; e-mail: qmaxksmu@yandex.ru
2 Казанский государственный медицинский университет, кафедра нормальной анатомии, Казань, 420012 Россия
3 Казанский (Приволжский) федеральный университет, лаборатория “Экстремальная биология”, Казань, 420008 Россия
4 Riken, Translational Genomics Unit, Yokohama, 230-0045 Japan
5 Казанский государственный медицинский университет, кафедра медицинской и биологической физики, Казань, 420012 Россия
6 Казанский (Приволжский) федеральный университет, лаборатория нейрофармакологии, Казань, 420008 Россия
7 Казанский институт биохимии и биофизики, Федеральный исследовательский центр “Казанский научный центр” Российской академии наук, Казань, 420111 Россия
Проведен сравнительный биоинформатический анализ транскриптомов седалищного нерва мышей линии C57BL/6J, находившихся в 30-суточном космическом полете на биоспутнике “Бион-М1” (группа “Полет”), мышей, находившихся в 30-суточном орбитальном полете с последующей 7-суточной реадаптацией на Земле (группа “Восстановление”), и мышей, содержавшихся в условиях биоспутника на Земле (группа “Контроль”). У мышей после 30-суточного пребывания в космосе (группы “Полет” и “Восстановление”) выявлен значительный пул генов с абсолютной разницей в экспрессии более чем в 32 раза при сравнении с мышами из группы “Контроль”. При этом сравнительный анализ транскриптомов мышей группы “Полет” и группы “Восстановление” существенных различий в экспрессии генов не обнаружил. С помощью базы KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) у животных после орбитального полета на биоспутнике выявлены гены, имеющие отношение к состоянию метаболических и сигнальных путей, участвующих в регуляции актинового цитоскелета, потенциал-зависимых кальциевых, натриевых и калиевых каналов, миелинизации нервных волокон.
DOI: 10.1134/S0016675819030111
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 3 – 2019 г.
RT-qPCR ANALYSIS OF HOST DEFENSE-RELATED GENES IN NONHOST RESISTANCE: WHEAT-Bgh INTERACTION
1 Department of Plant Protection, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran; е-mail: alirezayi689@gmail.com
2 Genetics and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran; е-mail: shr.hashemi@sanru.ac.ir
Non-host resistance (NHR) is a plant defense system against the majority of microbial pathogens. Blumeria graminis f. sp. hordei (Bgh), is an obligate biotrophic ascomycete fungal pathogen that can grow and reproduce only onliving cells of wild or domesticated barley (Hordeum sp.). In this study, the expression pattern of eight defense-related genes including NPR1, PR2, PR5, PR1-2, Lipase, LTP, PAL and POX was assessed in bread wheat (Triticum aestivum cv. Darya) against the powdery mildew fungus Bgh. Hydrogen peroxide (H2O2) activity in leaf tissues was also detected histochemically with 3,3-diaminobenzidine (DAB) staining. Result showed that in response to virulence agent, Bgh spores, papillae and hypersensitive response (HR) were formed in the 53.9% and 40.1% of infected area, respectively while in the rest of the infected area (6%) spores were not germinated. According to the histochemical analysis, the wheat NHR against Bgh belongs to type IІ NHR and display a multi-layered feature including gwax composition, pre-formed barriers, papilla formation, hypersensitive response. According to results of expression analysis, the Pox, PR5 and PR1-2 expression level were clearly upregulated 24 hours post inoculation (hpi) and LTP was identified as an early signaling response to Bgh. In this study NPR1 was downregulated during all given time points, thus we suggested that salicylic acid (SA) signaling pathway may be mediated by a NPR1-independent mechanism(s) in wheat-Bgh interaction. The coordinated induction of a set of so-called systemic acquired resistance (SAR) genes including POX, PR1-2 and PR5 was observed in wheat-Bgh interaction. Expression pattern of defense-related genes at the wheat-Bgh interaction can be taken as an indication of their functional relevance at different time points of tissue infection.
DOI: 10.1134/S102279541903013X
GENETIC DIVERSITY OF atp6 AND cox3 GENE IN WILD Drosophila melanogaster
Institute of Animal Genetics and Breeding, College of Animal Science and Technology, Sichuan Agricultural University, Chengdu, China; е-mail: diyanli@sicau.edu.cn
Mitochondria are the energy factory in cells, and more than 95% of the energy in cells is produced by the mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS).Therefore, mitochondria likely plays an important role in the process of high-altitude adaptation. Wild Drosophila melanogaster population structure provides a good precondition to detect positive selection on mitochondrial genes related to environmental or climatic variation, specifically hypoxia and high altitudes. In this paper, we sequenced atp6 (ATPasesynthase 6) from 27 individuals and cox3 (cytochrome c oxidase III) from 26 individuals of wild Drosophila melanogaster. The percent G+C content of atp6 and cox3 genes has a value of 24% and 29.3%, respectively, exhibiting an extreme bias in base composition. 5 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected and 2 nonsynonymous substitutions (m.555T>A and m.577A>G) were detected in atp6, only one SNP (m.126C>T) was found from highland Drosophila melanogaster. 6 SNPs were detected in cox3, we found 2 nonsynonymous substitutions (m.745G>A and m.427G>A) of only one highland strain from Yun Nan province. Substitution rates and dN/dS ratios were relatively high for cox3 (ω = 0.34851) compared to atp6 (ω=0.07329), both of them inferring is purifying selection by using PAML. Only one amino acid site 255I (p<0.01) of the cox3 gene was found in one fly from low altitude Drosophila sample, which was generated by SNPs (m.763A>G and m.764T>C). From these analyses we conclude that selection may not have played a role in shaping Drosophila melanogaster regional mtDNA variation, the changes in selection is very likely due to some environmental stressors other than hypoxia and high altitudes, and more broadly, our results add to an emerging body of research in Drosophila.
DOI: 10.1134/S1022795419030037
STRUCTURE AND VARIABILITY OF 5'UTR REGION, EXON 1 AND FRAGMENT OF INTRON 1 OF THE Pax3 GENE IN AMERICAN MINK (Neovison vison)
West Pomeranian University of Technology, Department of Genetics and Animal Breeding, Szczecin, 70-311 Poland; e-mail: jan.binkowski96@gmail.com
The expression product of the Pax3 gene is a transcription factor involved in the process of neural crest`s stem cell differentiation into melanocytes during embryonic development. In individual life, the Pax3 gene expression is an element of the complex process of regulation the degree of melanoblasts differentiation. The state of melanoblast (being a reservoir of renewable cells) differences depends on UV radiation, which stimulates the Pax3 gene expression. In the absence of radiation the expression of the Pax3 gene is inhibited, what stops the melanoblasts at the current level of diversity. Pax3 gene is one of the candidate genes responsible for animals coat colour and its mutations are considered a possible cause for the occurrence of the colour pattern: "splashed white" and "white spotting" in Quarter Horse breed. The 5'UTR region, exon 1 and the intron fragment 1 of the Pax3gene in the American mink were sequenced. Two variations were found: substitution g.418G>A in the 5` UTR region and substitution g.661C>G in intron 1. Investigations were carried out on 93 individuals, which were genotyped for polymorphisms in the 5 'UTR region used the MTPA-PCR technique. It was established that the study group was in a state of genetic equilibrium, because there were no statistically significant differences between observed genotypes frequency and theoretically calculated according to the Hardy-Weinberg principle and it was shown that there were no statistically significant relationship between the Pax3 gene polymorphism and the American mink coat colour.
DOI: 10.1134/S1022795419030098
DNA METHYLATION IN YEAST-LIKE FUNGI OF THE SPECIES Candida albicans INDUCED BY DIFFERENT LENGTHS OF EXPOSURE TO OZONE
1 Institute of Biological Basis of Animal Production, Faculty of Biology, Animal Sciences and Bioeconomy, University of Life Sciences in Lublin, Lublin, 20-950 Poland; e-mail: * magdalena.gryzinska@up.lublin.pl, ** lukasz.wlazlo@up.lublin.pl
2 Department of Animal Hygiene and Environmental Hazards, Faculty of Biology, Animal Sciences and Bioeconomy, University of Life Sciences in Lublin, Lublin, 20-950 Poland
The objective of the study was to determine global DNA methylation induced by lengths of exposure to ozone in Candida albicans isolates of human and animal origin. The level of global DNA methylation was tested as the relative methylation level in the samples in relation to a methylated control. The analysis revealed differences in the methylation level in the human and animal samples. Ozone had a significant effect on the DNA methylation process, and longer exposure substantially increased the level of total methylated DNA. As expected, the degree of methylation depended on the length of exposure to ozone.
DOI: 10.1134/S1022795419030086