Аннотации статей. Том 56, 2020 г., № 4
ПЕРСПЕКТИВЫ БОРЬБЫ СО СТАРЕНИЕМ МОЗГА: РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕНА ТЕЛОМЕРАЗЫ В НЕРВНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТКАХ in vivo
Томский государственный университет, Научно-исследовательский институт биологии и биофизики, Томск, 634050 Россия; e-mail: * nmn-d@mail.ru, ** khodanovich@mail.tsu.ru
Возрастное укорочение теломер в нервных стволовых клетках сегодня рассматривается в качестве одного из ключевых факторов старения мозга. В связи с этим представляется перспективным поиск способов искусственного удлинения теломер в этих клетках. Подходы, основанные на усилении экспрессии теломеразы в стволовых клетках, показали свою несостоятельность из-за высокого риска возникновения раковых опухолей, неизбежно сопровождающего высокий уровень экспрессии теломеразы. Вместе с тем возможна принципиально иная стратегия повышения теломеразной активности, которая состоит в отмене альтернативного сплайсинга теломеразы. Показано, что только один из 22 сплайс-вариантов теломеразы обладает собственно теломеразной активностью, а другие варианты этого фермента способны его ингибировать и в то же время обладают канцерогенной активностью. Предлагаемая в настоящем обзоре стратегия состоит в редактировании гена теломеразы таким образом, чтобы повысить эффективность удлинения теломер за счет исключения альтернативного сплайсинга. Такой механизм усиления теломеразной активности сохранит безопасный уровень экспрессии теломеразы и исключит повышение вероятности канцерогенеза. Есть основания полагать, что редактирование гена теломеразы в нервных стволовых клетках мозга приведет к усилению нейрогенеза во взрослом мозге и к замедлению возрастных изменений в нервной деятельности. Это перспективное направление исследований в будущем может стать основой для разработки генной терапии, направленной на замедление старения мозга.
DOI: 10.31857/S0016675820040098
РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК В ПАТОГЕНЕЗЕ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
1 Научный центр неврологии, Москва, 125367 Россия; e-mail: vsukhorukov@gmail.com
2 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, 117997 Россия
Статья представляет собой обзор быстро растущего числа научных исследований роли митохондриальной ДНК (мтДНК) в реализации индивидуального риска развития болезни Паркинсона. В этом отношении отдельно рассмотрены наследуемые мутации мтДНК, варианты ее полиморфизма de novo, гаплогрупповой полиморфизм и накопление соматических мутаций митохондриального генома. Из анализа рассмотренных источников следует, что наиболее доказанными факторами риска развития болезни Паркинсона на текущий момент следует считать гаплогрупповые особенности и число копий мтДНК. Данные о соответствующем значении соматических мутаций мтДНК, ее наследственных вариантах и мутациях de novo в этом отношении остаются спорными и требуют тщательного изучения в первую очередь на животных и клеточных моделях.
10.31857/S0016675820040141
ПРОФИЛЬ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ FAS, YABBY2 И YABBY5 КОРРЕЛИРУЕТ С РАЗЛИЧНЫМ ЧИСЛОМ СЕМЕННЫХ КАМЕР У ТОМАТА
1 Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; e-mail: michel7753@mail.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
Анализ 30 сортов томата с различным числом камер в плоде выявил четыре многокамерных сорта с нуль-мутацией в гене SlFAS. Показано, что сорта с числом камер больше двух содержат в локусе locule number два SNPs, сцепленных с признаком многокамерности. У трех сортов томата, контрастных по числу камер в плоде, определен профиль экспрессии генов SlFAS, SlYABBY2 и SlYABBY5 в бутоне и на трех стадиях развития плода. У сорта Бычье сердце (≥10 камер) показано отсутствие транскрипции гена SlFAS во всех анализируемых тканях. При этом уровень транскрипции SlYABBY2 и SlYABBY5 в бутоне значительно снижен, а в плодах, напротив, выше, чем у сортов Ред Черри (2 камеры) и Викинг (5–6 камер).
10.31857/S0016675820030157
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ITS1-5.8S рДНК-ITS2 И trnL-trnF КАК МАРКЕРЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ КОВЫЛЕЙ АЛТАЯ
1 Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Санкт-Петербург, 197376 Россия; е-mail: elizaveta_punina@mail.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
3 Алтайский государственный университет, Барнаул, 656049 Россия
4 Томский государственный университет, Томск, 634050 Россия
5 Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, Санкт-Петербург, 190000 Россия
6 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
Секвенирована последовательность ITS1-5.8S рДНК-ITS2 генов 35S рРНК 16 видов ковылей и двух видов ковылечков флоры Республики Алтай и Алтайского края (Stipa baicalensis, S. borysthenica, S. capillata, S. consanguinea, S. dasyphylla, S. desertorum, S. glareosa, S. grandis, S. korshinskyi, S. krylovii, S. lessingiana, S. orientalis, S. pennata, S. praecapillata, S. pulcherrima, S. zalesskii, Ptilagrostis junatovii, P. mongholica), четырех видов ковылей из других регионов России (S. pontica, S. rubens, S. tirsa, S. ucrainica), а также хлоропластная последовательность trnL-trnF у S. capillata, S. borysthenica, S. glareosa, S. krylovii, S. lessingiana, S. orientalis, S. pulcherrima и S. zalesskii. Показано, что район trnL-trnF так же как и 5.8S рДНК у ковылей высоко консервативен и не может быть использован для дифференциации секций и видов в пределах рода. Последовательности ITS1 и ITS2 напротив имеют ряд парсимонично информативных замен и инделей, позволяющих выявить группы риботипов, соответствующие секциям, а внутри некоторых секций – и отдельным видам. Хорошо выделяются клады, соответствующие секциям Stipa и Leiostipa, виды секций Barbatae и Subbarbatae попали в одну кладу, а секция Hemibarbatae оказалась полифилетичной. Только в секции Stipa не выявлено видоспецифичных нуклеотидных замен и инделей. Показана обособленность вида S. desertorum, таксономический ранг которого ранее был неясен. Обсуждается вопрос о происхождении полиморфных сайтов в ITS-последовательностях ковылей как возможных свидетельствах отдаленной гибридизации.
DOI: 10.31857/S0016675820040062
МОЛЕКУЛЯРНО-ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДЕМИЧНЫХ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ СЕКЦИИ Orobia РОДА Oxytropis (Fabaceae)
1 Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690022 Россия; e-mail: kholina@biosoil.ru
2 Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690024 Россия
До сих пор остаются нерешенными вопросы о таксономическом статусе и филогенетических связях дальневосточных близкородственных видов Oxytropis ochotensis, O. litoralis, O. erecta, O. ruthenica и O. kunashiriensis секции Orobia рода Oxytropis. Исследование полиморфизма нуклеотидных последовательностей межгенных спейсеров psbA–trnH, trnL–trnF и trnS–trnG хпДНК показало, что популяции O. ochotensis и O. erecta характеризуются низким (0.378–0.495) гаплотипическим (h) и низким (0.0006–0.0009) нуклеотидным (π) разнообразием, а в популяциях O. ruthenica h варьирует от 0.154 до 0.872, π – от 0.0002 до 0.0016. Одна популяция O. ochotensis из Магаданской области и одна популяция O. ruthenica с о. Русский (Приморский край) оказались мономорфными. Низкая нуклеотидная дивергенция хпДНК между видами O. ochotensis, O. erecta и O. litoralis, а также статистически незначимая генетическая дифференциация между ними, формирование одной гаплогруппы в генеалогической сети и отсутствие видовых молекулярных маркеров указывают на единство генофонда. Исследование полиморфизма ITS рДНК выявило индивидуальные риботипы у O. ruthenica и O. kunashiriensis, наличие общего риботипа у O. ochotensis, O. erecta и O. litoralis и внутривидовой полиморфизм у O. ochotensis и O. erecta. Установленные различия в хлоропластном и ядерном геномах подтверждают самостоятельность видов O. ruthenica и O. kunashiriensis и позволяют предположить, что O. erecta и O. litoralis представляют собой локальные фенотипы широко распространенного полиплоидного вида O. ochotensis. Анализ генеалогических связей гаплотипов хпДНК показал четкое разделение популяций O. ruthenica на две эволюционные линии, но с одним ITS риботипом.
DOI: 10.31857/S0016675820040049
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОДНОРОДНОСТЬ ПОДВИДОВ КАМЕННОГО ГЛУХАРЯ Tetrao parvirostris parvirostris Bonaparte, 1856 И T. p. kamtschaticus Kittlitz, 1858 (Tetraonidae, Aves) ПО МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ И ЯДЕРНОЙ ДНК
1 Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения
Российской академии наук, Владивосток, 690022 Россия; e-mail: spiridonova@biosoil.ru
2 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 Россия
Впервые проведено секвенирование полного митохондриального генома четырех особей двух подвидов каменного глухаря Tetrao parvirostris parvirostris (материковая популяция) и T . p . kamtschaticus (п-ов Камчатка), сем. Tetraonidae. Генетическая дивергенция между материковым и камчатским подвидами составила 0.1% и находится на уровне индивидуальной изменчивости. На фоне высокого гаплотипического разнообразия выявлен низкий нуклеотидный полиморфизм мтДНК и показано отсутствие межподвидовой генетической дифференциации, что может отражать молодость камчатского изолята и консервативность митохондриального генома для вида в целом. Анализ фрагмента ядерного гена OCA2, связанного с окраской и кодирующего транс-мембранный P-белок, выявил идентичность материкового и камчатского подвидов. Такое отсутствие дивергенции по митохондриальному и ядерному маркерам между материковой и камчатской популяциями каменного глухаря противоречит их морфологическим отличиям. Появление изолированной популяции каменного глухаря на Камчатке – вероятно следствие сокращения ранее большого ареала материковой популяции с образованием настоящего разрыва либо недавней инвазии с материка.
DOI: 10.31857/S001667582004013X
ПРИМЕНЕНИЕ ПЦР В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ kdr-МУТАЦИИ F1534C В ГЕНЕ ПОТЕНЦИАЛ-ЗАВИСИМОГО НАТРИЕВОГО КАНАЛА (vgsc) Aedes aegypti И Aedes albopictus В ПОПУЛЯЦИЯХ СЕВЕРНОГО И ЦЕНТРАЛЬНОГО ВЬЕТНАМА
1 Московский государственный областной университет, Москва, 141014 Россия
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: andrianovb@mail.ru
3 Национальный институт маляриологии, паразитологии и энтомологии, Ханой, ВС10200 Вьетнам
Пиретроидные инсектициды – основной инструмент контроля численности комаров-переносчиков арбовирусных лихорадок Aedes aegypti и Ae. albopictus. Широкое использование инсектицидов привело к распространению мутаций устойчивости (или kdr-мутаций) к ним в популяциях комаров. Популяционно-генетическое изучение kdr-мутаций позволяет получить информацию об изменениях генетической структуры популяций комаров в результате антропогенного воздействия и может быть полезно для составления эпидемиологического прогноза распространенности лихорадок Денге и Чикунгунья. Для идентификации kdr-мутаций традиционно используется мультиплексная ПЦР в сочетании с секвенированием ПЦР-фрагментов. Нами разработан более производительный метод для идентификации kdr-мутаций на основе анализа SNP в гене vgsc и ПЦР в реальном времени. Выявлена kdr-мутация F1534C у Ae. aegypti и Ae. albopictus в провинции Хатинг. У Ae. albopictus данная мутация на территории Вьетнама выявлена впервые.
DOI: 10.31857/S0016675820040153
ХРОМОСОМНАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ У РАБОЧИХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ И ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
1 Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук, Кемерово, 650099 Россия; e-mail: vminina@mail.ru
2 Кемеровский государственный университет, Кемерово, 650000 Россия
3 Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия
Проведен молекулярно-генетический анализ полиморфных вариантов генов CYP1A1, CYP1A2, CYP2D6, CYP2E1, EPHX1, GSTP1, GSTM1, GSTT1, APEX1, hOGG1, PARP1, XPD, XPG, XPC, ATM, NBS1, XRCC1, XRCC2, XRCC3, XRCC4, Ligase IV, SOD2, GPx1, CAT, TР53, TGFβ, TNFα, MTHFR, MTR и выполнен цитогенетический анализ хромосомных аберраций в лимфоцитах крови 288 шахтеров угольных шахт Кузбасса, 365 рабочих угольных теплоэлектростанций и 642 жителей Кемеровской области, не работавших на промышленных предприятиях. Установлено, что частота аберраций хромосом в группе шахтеров (4.06 ± 0.15%) и рабочих теплоэлектростанций (3.19 ± 0.09%) была значимо выше, чем в группе индивидов, не работавших на производстве (1.53 ± 0.05%, р < 0.00001). Повышенная частота повреждений хромосом у шахтеров оказалась связана с генетическими вариантами XPD rs13181 и XRCC4 rs2075685, а у энергетиков – с TGFβ rs1800469
DOI: 10.31857/S0016675820040074
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ МЕТОДОМ МИКРОЯДЕРНОГО ТЕСТА У ЖИТЕЛЕЙ ПРИБРЕЖНЫХ СЕЛ РЕКИ ТЕЧИ, ПОДВЕРГШИХСЯ ХРОНИЧЕСКОМУ ОБЛУЧЕНИЮ ВНУТРИУТРОБНО И ПОСТНАТАЛЬНО
1 Уральский научно-практический центр радиационной медицины Федерального медико-биологического агентства России, Челябинск, 454141 Россия; e-mail: akhmadullina.yul@yandex.ru
2 Челябинский государственный университет, Челябинск, 454001 Россия
Представлены результаты оценки частоты Т-лимфоцитов периферической крови с микроядрами у жителей прибрежных сел р. Течи, которые в 1950-х гг. подверглись хроническому радиационному воздействию. Исследование проводилось в отдаленный период после начала радиационного воздействия – через 40–60 лет. Облученные лица были представлены двумя группами: лица, облучение которых началось внутриутробно и продолжилось в постнатальный период; и лица, облучение которых пришлось только на постнатальный период. Кумулятивная доза облучения красного костного мозга (ККМ) варьировала от 0.001 до 4 Гр. Также была сформирована группа сравнения из лиц, сопоставимых по возрасту, полу, условиям проживания, но не подвергавшихся аварийному облучению. Результаты исследования показали, что частота лимфоцитов с микроядрами у облученных женщин была значимо выше, чем у облученных мужчин. Частота лимфоцитов с микроядрами у внутриутробно облученных людей была значительно ниже, чем у постнатально облученных людей, и ниже, чем в группе сравнения. Это снижение было отмечено как у женщин, так и у мужчин. При исследовании влияния кумулятивной дозы излучения на ККМ было выявлено повышение частоты лимфоцитов с микроядрами у женщин, подвергшихся воздействию в дозах 0.1–0.49 Гр.
DOI: 10.31857/S0016675820040025
НОСИТЕЛЬСТВО Y/15 И Y/22 ДЕРИВАТНЫХ ХРОМОСОМ В ПАРАХ С НАРУШЕНИЯМИ РЕПРОДУКЦИИ: АЛГОРИТМ ПРЕИМПЛАНТАЦИОННОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ И СПЕЦИФИКА НАСЛЕДОВАНИЯ
1 Международный центр репродуктивной медицины, Санкт-Петербург, 197350 Россия; e-mail: il_trofimova@list.ru
2 Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург, 197341 Россия
3 Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, 194044 Россия
4 Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, 191186 Россия
5 DiaCarta, Inc., 2600 Hilltop Drive, Richmond, CA 94806, USA
6 Диагностический центр (медико-генетический), Санкт-Петербург, 194044 Россия
7 Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, Санкт-Петербург, 199034 Россия
8 Городская больница № 40, Санкт-Петербург, 197706 Россия
Представлены результаты преимплантационного генетического тестирования и исходы экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) в четырех семьях, где один из су