Аннотации статей. Том 55, 2019 г., № 9
ЭПИГЕНЕТИКА АГРЕССИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
1 Башкирский государственный медицинский университет,
кафедра медицинской генетики и фундаментальной медицины, Уфа, 450008 Россия; e-mail: ruji79@mail.ru
2 Башкирский государственный университет, кафедра генетики и фундаментальной медицины, Уфа, 450074 Россия
3 Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия
4 Психологический институт Российской академии образования, Москва, 125009 Россия
Многочисленные работы, продемонстрировавшие ассоциацию риска развития агрессивного поведения с аллельными вариантами генов нейромедиаторных систем, зачастую противоречивы, а многие из “рисковых” аллелей не связаны с нарушением экспрессии генов и функций кодируемых ими белковых продуктов. Для объяснения данных ассоциаций предложена роль дисрегуляции эпигенетических процессов, обусловленных изменением конформационных структур продуктов транскрипции генов в связи с нарушением их взаимодействий с некодирующими РНК, что вызывает изменения в работе генных сетей. Существенное значение в развитии агрессивного поведения имеют стрессовые факторы во время пре- и постнатального развития, приводящие к изменениям профиля метилирования ДНК и модификаций гистонов, что нарушает экспрессию генов нейромедиаторных систем в долговременной перспективе. Предполагается, что влияние среды на эпигеном опосредовано чувствительными к стрессу транспозонами, процессинг транскриптов которых вызывает образование некодирующих РНК, способных влиять на модификации гистонов и метилирование определенных локусов генома. Транспозоны служат ключевыми источниками сайтов связывания с транскрипционными факторами и регулируют работу генома, а их способность к локус-специфическим перемещениям под действием стресса и при саморегуляции некодирующими РНК может объяснить как долговременный эффект формирования нарушений в поведении, так и их передачу в ряду поколений. Для профилактики нарушений поведенческих реакций и фенотипических проявлений генетической предрасположенности к агрессивному поведению важно изучение индивидуального характера изменений эпигенетических меток с целью дальнейшего воздействия и их коррекции.
DOI: 10.1134/S0016675819090091
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНОМА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДНК-МАРКЕРОВ У СМОРОДИНЫ
Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур, Орловская область, п/о Жилина, 302530 Россия; e-mail: pikuanna84@mail.ru
Приводится обзор зарубежных и отечественных работ по изучению генома представителей рода смородина с применением ДНК-маркеров. Представлен перечень методик для выделения ДНК из смородины. Собраны работы по применению различных типов ДНК-маркеров (RAPD, AFLP, ISSR, SSR) в исследованиях по генетическому разнообразию, идентификации сортов представителей рода смородина, молекулярной филогении и систематике. В работах различных научных коллективов показан высокий уровень полиморфизма, выявляемый микросателлитными маркерами, и перспективы их использования для разработки систем идентификации и паспортизации, уточнения родословных и менеджмента коллекций. Описаны составленные на данный момент генетические карты черной смородины c применением AFLP, SSR, SNP ДНК-маркеров. Приведен перечень QTL (локусов количественных признаков), локализованных на генетических картах. Описываются опубликованные методики для маркер-вспомогательной селекции: маркеры генов Се и Р устойчивости черной смородины к почковому клещу, зеленой и черной окраски ягод. Приведена усовершенствованная авторами методика детекции гена Се устойчивости к почковому клещу. Наиболее глубоко изученной с применением ДНК-маркеров культурой рода Ribes L. является смородина черная. Рассматриваются перспективы развития исследований генома смородины с применением ДНК-маркеров и возможности, которые эти исследования откроют для дальнейшего направленного человеком совершенствования генома этой хозяйственно важной культуры.
DOI: 10.1134/S001667581909011X
УЧАСТИЕ микроРНК В РЕГУЛЯЦИИ РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТИ КЛЕТОК HeLa И DU145
Южный научный центр Российской академии наук, Ростов-на-Дону, 344006 Россия; e-mail: last-che@yandex.ru
Используя метод масштабного параллельного секвенирования получен спектр дифференциальной экспрессии микроРНК после радиационного воздействия в дозе 4 Гр в клетках исходных и радиорезистентных вариантов линий HeLa и DU145. Сравнительный анализ позволил идентифицировать группу микроРНК, аберрантная экспрессия которых отражает сохраняющиеся в ряду клеточных поколений изменения метаболизма клеток радиорезистентных вариантов по сравнению с исходными. Полученные результаты дают основания полагать, что роль микроРНК связана с обеспечением функционального взаимодействия между ДНК-метилтрансферазами, транскрипционным регулятором Myc, а также фосфатазой PTEN в регуляции активности сигнальных путей PI3K/AKT и MAPK/ERK. Это может лежать в основе различий в реализации радиорезистентности в клетках HeLa и DU145.
DOI: 10.1134/S0016675819090042
ПОЛНЫЙ ГЕНОМ Bifidobacterium angulatum GT102. II. СИСТЕМЫ СИГНАЛЬНОЙ ТРАНСДУКЦИИ И АДАПТИВНЫЕ ГЕНЫ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: veneranez@rambler.ru
Вид Bifidobacterium angulatum встречается в кишечной микробиоте человека гораздо реже по сравнению с преобладающими видами Bifidobacterium longum и Bifidobacterium adolescentis. Вероятно, это связано с различной способностью данных видов к колонизации кишечника и взаимодействию с клетками организма-хозяина. Предметом данного исследования были гены систем сигнальной трансдукции и адаптивные гены в геноме B. angulatum GT102. Обнаружена уникальная для вида B. angulatum гистидиновая киназа HK10, принадлежащая к QseC семейству киназ, среди которых встречаются бактериальные адренергические рецепторы. Показана существенная разница в структуре сенсорного С-концевого домена видоспецифической серин-треониновой протеинкиназы Pkb2 у B. angulatum и у видов B. adolescentis и B. longum, что может указывать на взаимодействие данного домена с различными лигандами. У белка-адгезина FN3 B. angulatum, содержащего два фибронектиновых домена типа 3 с мотивами цитокиновых рецепторов, аминокислотная последовательность второго мотива цитокинового рецептора уникальна и отличается от мотивов, характерных для других видов бифидобактерий человека, что может быть причиной различий во взаимодействии вида B. angulatum с иммунной системой хозяина. В отличие от B. adolescentis и B. longum в геноме B. angulatum GT102 не были найдены гены, кодирующие системы токсин–антитоксин II типа суперсемейств MazEF, RelBE и VapBC, отвечающих за адаптацию бактерий к меняющимся условиям окружающей среды. Сравнительный анализ генов, дающих бактерии конкурентные преимущества и участвующих во взаимосвязи бифидобактерий с клетками хозяина, указывает на меньшие возможности у B. angulatum для успешной колонизации кишечника по сравнению с доминирующими видами бифидобактерий B. adolescentis и B. longum.
DOI: 10.1134/S0016675819090108
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РОДСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ И ПРОИСХОЖДЕНИЯ МАЛОРОТОЙ КОРЮШКИ (Hypomesus, Osmeridae) – НОВОГО ПРЕДСТАВИТЕЛЯ ФАУНЫ БАРЕНЦЕВА МОРЯ
1 Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения
Российской академии наук, Владивосток, 690041 Россия; e-mail: skurikhina@gmail.com
2 Дальневосточный федеральный университет, кафедра клеточной биологии и генетики, Владивосток, 690090 Россия
3 Северный филиал Полярного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича, Архангельск, 163002 Россия
4 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской академии наук, Архангельск, 163000 Россия
5 Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства, Санкт-Петербург, 199053 Россия
Исследованы родственные связи и происхождение популяции малоротых корюшек рода Hypomesus, недавно обнаруженной на значительном удалении от западной границы ареала этого рода в Баренцевом море. Проведенный анализ свидетельствует о принадлежности исследованной популяции к обыкновенной малоротой корюшке H. olidus, а также о ее филогенетической близости и общей демографической истории с H. olidus из бассейна Берингова моря. Показатели генетической дифференциации указывают на длительную изоляцию популяций, относящихся к тихоокеанскому и баренцевоморскому бассейнам. Статистические оценки исторических демографических процессов, соотнесенные с палеогеографическими данными арктических районов России, допускают вероятность выживания отдельных популяций H. olidus в ледовых рефугиумах Полярного Урала. H. olidus могла неоднократно проходить через “бутылочное горлышко” как в прошлом на рефугиальной стадии, так и в современное время из-за суровых условий обитания в арктическом регионе.
DOI: 10.1134/S0016675819070130
КЛАСТЕРЫ ПОВТОРЁННЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК В ХРОМОСОМАХ ПОЛЕВОК ПОДРОДА Microtus (Microtus, Arvicolidae)
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики
Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; e-mail: rubt@bionet.nsc.ru
2 Новосибирский государственный университет, кафедра цитологии и генетики, Новосибирск, 630090 Россия
Работа посвящена изучению механизмов формирования и распространения кластеров повторённых последовательностей в хромосомах млекопитающих на примере группы близкородственных видов полевок подрода Microtus (Microtus, Arvicolini). Представлены результаты детального анализа распространения повторов, входящих в состав возникших de novo районов гетерохроматина у Microtus arvalis, в хромосомах двух хромосомных форм этого вида и трех близкородственных видов: M. rossiaemeridionalis, M. kirgisorum, M. transcaspicus. Обсуждаются возможные связи между интродукцией повторённых последовательностей, их транспозициями, амплификацией и формированием репродуктивной изоляции, способной приводить к видообразованию.
DOI: 10.1134/S0016675819090133
ОЦЕНКА ФАКТОРОВ РИСКА РОЖДЕНИЯ ДЕТЕЙ С ХРОМОСОМНЫМ ДИСБАЛАНСОМ У НОСИТЕЛЕЙ АУТОСОМНЫХ РЕЦИПРОКНЫХ ТРАНСЛОКАЦИЙ
Медико-генетический научный центр, Москва, 115522 Россия; e-mail: nvsh05@mail.ru
Важной проблемой медико-генетического консультирования является определение персонализированного риска рождения ребенка с несбалансированным кариотипом в семьях с носительством реципрокной транслокации. Риски формирования зигот с хромосомным дисбалансом у носителей сбалансированных аутосомных транслокаций значительно варьируют. Эти риски будут зависеть от наиболее вероятного для каждой конкретной транслокации типа патологической сегрегации, приводящей к формированию несбалансированных гамет и вероятной жизнеспособности зигот, эмбрионов, плодов или новорожденных с несбалансированным кариотипом. В свою очередь, эти вероятности зависят от многих факторов, в том числе цитогенетических и количественных характеристик транслокации. При регрессионном анализе нескольких независимых факторов и характеристик, влияющих на сегрегационное поведение квадривалента в мейозе I, для 49 аутосомных реципрокных транслокаций установлено, что статистически значимым, т.е. независимо связанным с риском рождения жизнеспособного ребенка c хромосомным дисбалансом, является терминальное расположение точек разрывов на хромосомах, вовлеченных в транслокацию.
DOI: 10.1134/S0016675819090169
ГЕРМИНАЛЬНЫЕ И СОМАТИЧЕСКИЕ МУТАЦИИ ГЕНОВ, ВОВЛЕЧЕННЫХ В ОПУХОЛЕОБРАЗОВАНИЕ, ПРИ СПОРАДИЧЕСКОЙ АНГИОМИОЛИПОМЕ ПОЧКИ
1 Медико-генетический научный центр, Москва, 115522 Россия; e-mail: anoshkiri@gmail.com
2 Научно-исследовательский институт уронефрологии и репродуктивного здоровья человека Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, 119435 Россия
3 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, 119991 Россия
4 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Пирогова, Москва, 117997 Россия
Ангиомиолипома (АМЛ) почки является одной из наиболее частых и в то же время одной из наименее изученных с точки зрения молекулярной генетики доброкачественных опухолей. Нами проведено глубокое секвенирование 409 генов, вовлеченных в опухолеобразование, в ДНК из образцов опухолей и периферической крови больных со спорадической АМЛ почки. Мутации в гене TSC2 выявлены в 65%, что хорошо коррелирует с результатами, полученными зарубежными исследователями. Дополнительно в тканях спорадической АМЛ почки нами впервые выявлены мутации в генах, вовлеченных в опухолеобразование, – SETD2, PDGFRA, STK36, SYNE1, PIK3CD, NF1, TOP1, ITGB3. Выявление мутации в генах MET и CDC73 при отсутствии мутации TSC2 в двух образцах позволило уточнить клинико-морфологический диагноз, поскольку мутации MET и CDC73 являются драйверными для других типов опухолей почки – папиллярного рака почки и CDC73-ассоциированного наследственного опухолевого синдрома, сопровождающегося кистами и гамартомами почек. Полученные результаты указывают на перспективность дальнейшего изучения мутационного профиля спорадической АМЛ почки для уточнения клинического диагноза, углубленного понимания молекулярно-генетических механизмов этиопатогенеза и определения новых мишеней таргетной терапии этого заболевания.
DOI: 10.1134/S0016675819090029
ГЕНЕТИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НАСЕЛЕНИЯ г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГА. МИГРАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Институт обшей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: okurbat@list.ru
Определение основных генетико-демографических параметров миграционных процессов, значимых для изучения структуры генофонда населения Санкт-Петербурга, базируется на анализе материалов демографической статистики Петростата, Всероссийских переписей населения и данных выборочного анкетирования жителей Санкт-Петербурга. Коэффициент миграции, рассчитанный по данным анкетирования, равен 0.36; рассчитанный по данным переписи населения 2002 г. – 0.42; по данным переписи населения 2010 г. – 0.44, а по данным переписи 1897 г. – 0.69. Оценка среднего радиуса миграции по данным анкетирования – 1746 км; по данным переписи населения 2002 г. – 1526 км; переписи 2010 г. – 1652 км. Представлены данные об источниках формирования генофонда населения Санкт-Петербурга на разных этапах: в XVIII–XIX вв. – в основном за счет населения верхневолжских и северо-западных губерний Российской Империи, а также иностранцев; на современном этапе – на 3/4 за счет населения СЗФО, на 10% за счет уроженцев зарубежных стран и лишь на 6–9% – за счет населения ЦФО РФ. Анализ миграционной статистики Росстата показал, что состав мигрантов по странам выхода нестабилен во времени: доля мигрантов, прибывших в Петербург из России, за последние пять лет варьирует от 74 до 90%; в 2013–2014 гг. основной вклад в состав международных мигрантов давали Узбекистан (10% от всех прибывших) и Таджикистан (3–4%), в 2017 г. на первом месте по числу мигрантов – Киргизия (почти 4%), на втором – Украина (около 2%), на третьем – Беларусь (1.5%), на четвертом – Казахстан (1.25%), на пятом – Армения (1%). Миграционные процессы предопределяют динамику этнического состава популяции. Гендерные различия миграционных потоков проявляются в различном возрастном составе и в неравном соотношении полов у разных этнических групп (численное преобладание мужчин среди представителей “молодых” этнических диаспор – армян, азербайджанцев, узбеков). Выявленные в настоящем исследовании особенности миграционных процессов в Санкт-Петербурге целесообразно учитывать при формировании баз данных по генетическим маркерам для целей ДНК-идентификации. Области миграционного притяжения Петербурга и Москвы перекрываются лишь частично, что предопределяет необходимость создания отдельных баз данных для каждого мегаполиса.
DOI: 10.1134/S001667581909008X
КАНДИДАТНЫЕ SNP-МАРКЕРЫ АТЕРОСКЛЕРОЗА, КОТОРЫЕ СПОСОБНЫ ДОСТОВЕРНО ИЗМЕНЯТЬ СРОДСТВО ТАТА-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЛКА К ПРОМОТОРАМ ГЕНОВ ЧЕЛОВЕКА
1 Федеральный исследовательский центр, Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; e-mai