Аннотации статей. Том 60, 2024 г., № 4
РОЛЬ МОБИЛЬНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФОРМИРОВАНИИ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ
1 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450008 Россия; е-mail: ruji79@mail.ru
2 Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского
центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия
В ряде экспериментальных исследований оспорено значение синаптической пластичности и доказана роль транспозонов в консолидации памяти. Это обусловлено cis-регуляторным влиянием активированных мобильных генетических элементов на экспрессию генов, а также инсерциями в новые локусы генома вблизи участвующих в функционировании головного мозга генов. Транскрипты и белки эндогенных ретровирусов транспортируются в области синапсов дендритов и передают информацию для изменения экспрессии генов в соседние клетки за счет формирования вирусоподобных частиц в составе везикул. Благодаря этому обеспечивается взаимосвязь синаптической пластичности с ядерным кодированием, поскольку мобильные генетические элементы являются также драйверами эпигенетической регуляции за счет взаимосвязи с произошедшими от них некодирующими РНК. Проведенный нами анализ научной литературы позволил выявить роль 17 возникших от транспозонов микроРНК в нормальном формировании памяти. При нейродегенеративных заболеваниях с нарушением памяти нами выявлено изменение экспрессии 44 произошедших от мобильных генетических элементов микроРНК. Это свидетельствует о возможностях таргетного воздействия на патологическую активацию транспозонов при нейродегенеративных болезнях для восстановления памяти с использованием микроРНК в качестве инструментов.
DOI: 10.31857/S0016675824040015
EDN: CRQAPN
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
R.N. Mustafin, E.K. Khusnutdinova
The Role of Transposable Elements in Long-Term Memory Formation.
DOI: 10.1134/S1022795424040094
ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И МИГРАЦИОННЫЕ ПУТИ КУЛЬТУРНОЙ ПОЛБЫ Triticum dicoccum
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: * fisenko800@mail.ru, ** dragova@mail.ru
В период существенных климатических и экологических изменений и постоянного роста численности населения требуются новые эффективные подходы в селекции пшеницы, в частности углубленное изучение генетического и геномного разнообразия, а также происхождения и миграционных путей видов, генетически близких мягкой пшенице, которые могли бы быть донорами генов, контролирующих хозяйственно ценные признаки. К таким видам относится культурная полба Triticum dicoccum (Schrank) Schübl. с субгеномами А и В (2n = 28), аналогичными соответствующим субгеномам гексаплоидной мягкой пшеницы. В обзоре рассматриваются вопросы генетического и геномного разнообразия культурной полбы, ее доместикации и путей распространения. Дана характеристика некоторых генов T. dicoccum, интродуцированных в мягкую и твердую пшеницу, и перспективных для дальнейшего использования в селекции.
DOI: 10.31857/S0016675824040022
EDN: CROYMR
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
A.V. Fisenko, A.Y. Dragovich
Origin, Genetic Diversity, and Migration Routes of Cultivated Emmer Triticum dicoccum.
DOI: 10.1134/S1022795424040069
ФУНКЦИИ ХЕЛИКАЗЫ MLE Drosophila melanogaster ВНЕ ДОЗОВОЙ КОМПЕНСАЦИИ: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПРИРОДА И ПЛЕЙОТРОПНЫЙ ЭФФЕКТ МУТАЦИИ mle[9]
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: julia.v.nikolenko@gmail.com
Хеликаза Drosophila melanogaster MLE – консервативный у высших эукариот белок, ортолог хеликазы DHX9 человека. У млекопитающих показано участие этой хеликазы на разных стадиях экспрессии генов. У D. melanogaster активно изучалась роль MLE как одного из компонентов видоспецифичного комплекса дозовой компенсации. Однако роль MLE в других процессах оставалась мало изученной. В данной работе впервые картирована на молекулярном уровне мутация mle[9] и показано, что она вызвана делецией, приводящей к утрате высококонсервативного мотива III в каталитическом “ядре” молекулы. Таким образом, мутация mle[9] специфически нарушает хеликазную активность белка, не затрагивая функции других доменов. Изучение фенотипических проявлений мутации у самок показало, что в гомозиготном состоянии она имеет плейотропный эффект. Не оказывая влияния на выживаемость, она существенно снижает фертильность и продолжительность жизни. Кроме того, с высокой частотой наблюдается удвоение скутеллярных макрохет. Полученные результаты подтверждают, что у D. melanogaster хеликаза MLE вне дозовой компенсации вовлечена в широкий спектр процессов регуляции экспрессии генов.
DOI: 10.31857/S0016675824040034
EDN: CRIPIZ
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
G.A. Ashniev, S.G. Georgieva, J.V. Nikolenko
Drosophila melanogaster MLE Helicase Functions Beyond Dosage Compensation: Molecular Nature and Pleiotropic Effect of mle[9] Mutation
DOI: 10.1134/S1022795424040033
ЦИТОХРОМЫ P450 2F И ГЕНЫ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ЧЕРТ: КОВАРИАЦИИ ЭКСПРЕССИИ В МОЗГЕ ЧЕЛОВЕКА И ПОЛИМОРФИЗМ ОРТОЛОГОВ У ДОМАШНИХ КОЗ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 11999 Россия; e-mail: aleksei.piskunov@gmail.com
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
3 Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
Цитохром Р450 2F1 человека, как и его ортолог 2F3 домашней козы, считают довольно необычным ферментом. Описан единственный тип катализируемых им реакций: превращение скатола, продукта анаэробного обмена триптофана, в легочный токсин. Эндогенные субстраты CYP2F неизвестны, и хотя с открытия фермента прошло больше 30 лет, его биологическая роль остается невыясненной. Мы предположили, что физиологические функции CYP2F могут точечно реализовываться в головном мозге, оставаясь ранее незамеченными вследствие высокой компартментализации органа. Используя открытые данные, мы изучили ковариацию экспрессии CYP2F1 и генов поведенческих черт в мозге человека, а также полиморфизм их ортологов и CYP2F3 в 180 популяциях домашних коз (Capra hircus). В гене CYP2F3 было обнаружено два SNP, один из которых имел выраженные следы отбора, причем частота гомозигот увеличивалась по мере географического удаления от центра доместикации. Экспрессия мРНК CYP2F1 в мозге человека также имела регионарную специфичность. У обоих видов путем факторного анализа была выявлена взаимосвязь CYP2F1/3 и ряда генов, регулирующих поведение: транспортера серотонина SLC6A4 и его рецептора HTR2A3, транспортера ABCB1, рецептора пуринов P2RX7, рецептора ГАМК GABRA4, регулятора циркадных ритмов PER3 и Т-кадгерина CDH13. Анализ геномных данных домашнией козы и транскриптомных данных человека выявил эволюционные и функциональные связи цитохромов CYP2F и нейрохимических систем регуляции поведения. Эти доказательства церебральной функции фермента являются косвенными, поскольку основаны на корреляционном анализе, однако свидетельствуют о перспективности дальнейшего поиска в данном направлении.
DOI: 10.31857/S0016675824040042
EDN: CRFVBL
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
A.K. Piskunov, P.M. Marchenko, G.R. Svishcheva et al.
Cytochromes P450 2F and Genes of Behavioral Traits: Covariations of Expression in the Human Brain and Polymorphism of the Orthologs in Domestic Goats.
DOI: 10.1134/S1022795424040112
ФИЛОГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА Alexandromys maximowiczii Schrenk, 1859 (Rodentia, Cricetidae): СОПОСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ ИЗМЕНЧИВОСТИ КОНТРОЛЬНОГО РЕГИОНА мтДНК И ПОЛИМОРФИЗМА ХРОМОСОМ
1 Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690022 Россия; е-mail: sheremet76@yandex.ru
2 Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук, Чита, 672014 Россия
3 Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630091 Россия
4 Зоологический институт Российской академии наук, Санкт-Петербург, 199034 Россия
В результате исследования генетической структуры полевки Максимовича Alexandromys maximowiczii по данным изменчивости контрольного региона мтДНК обнаружен высокий уровень генетической изменчивости для вида в целом. Выявлено три филогенетические группы “east”, “west” и “south”, а в пределах группы “east” три субклады “Chit”, “Amur” и “Khab”. Все филогенетические группы и субклады имеют в основном алло-патрическое географическое распределение по ареалу, но обнаружена одна “гибридная” выборка в окрестностях поселка Савво-Борзя (Забайкальский край), особи в которой имеют разные варианты мт-генотипа: одна особь имеет вариант “west”, а вторая – “east”/“Amur”. Выявленная филогеографическая структура в целом коррелирует с картиной дифференциации по хромосомным формам, но не согласуется с принятой ранее подвидовой системой. Сложная внутривидовая подразделенность полевки Максимовича, обнаруженная на разных уровнях организации (молекулярно-генетическом и хромосомном) отражает не только сложную географию района исследования, но и историю динамического изменения природной среды.
DOI: 10.31857/S0016675824040056
EDN: CRFSXM
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
I.N. Sheremetyeva, I.V. Kartavtseva, M.V. Pavlenko et al.
Phylogeographic Structure of Alexandromys maximowiczii Schrenck, 1859 (Rodentia, Cricetidae): A Comparison of the mtDNA Control Region Variability and Chromosome Polymorphism Data
DOI: 10.1134/S1022795424040136
ЧАСТЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ АУТОСОМНО-РЕЦЕССИВНЫХ НЕСИНДРОМАЛЬНЫХ ФОРМ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕТЧАТКИ У ЖИТЕЛЕЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова, Москва, 115522 Россия; e-mail: ogorodova@med-gen.ru
Наследственные заболевания сетчатки (НЗС) представляют собой клинически гетерогенную группу патологий сетчатки, сопровождающихся потерей зрения вследствие дисфункции или дегенерации фоторецепторных клеток и клеток пигментного эпителия сетчатки. На долю аутосомно-рецессивных форм НЗС в среднем в мире приходится более 55% всех заболеваний этой группы. В настоящем исследовании представлены частые патогенные и вероятно патогенные варианты в генах, ответственных за аутосомно-рецессивные НЗС, полученные на основе ретроспективного анализа данных высокопроизводительного секвенирования большой российской когорты пациентов с подозрением на наследственную несиндромальную патологию сетчатки. Были проанализированы данные 1470 неродственных пациентов. У 643 (43.74%) были выявлены патогенные и вероятно патогенные варианты в зиготности, необходимой для развития заболевания. Установлено, что на долю девяти генов (ABCA4, CNGB3, USH2A, RPE65, CRB1, CNGA3, CEP290, GUCY2D, PDE6H) приходится 73.3% всех молекулярно-подтвержденных случаев НЗС у российских пациентов. Был проведен анализ спектров нуклеотидных вариантов данных генов и выявлено 17 вариантов, встречающихся с аллельной частотой более 1% для каждого из генов. На основании полученных данных были разработаны диагностические системы на основе аллель-специфичной мультиплексной проба-зависимой лигазной реакции (MLPA). Информативность двух систем для диагностики аутосомно-рецессивных несиндромальных форм наследственных заболеваний сетчатки составляет 16.4%, информативность для всех форм несиндромальных заболеваний сетчатки превышает 7%. Для группы пациентов с ахроматопсией исследование с использованием одной из систем позволит установить диагноз в 62.5% случаев.
DOI: 10.31857/S0016675824040065 EDN: CREOVS
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
N.Y. Ogorodova, A.A. Stepanova, O.A. Shchagina et al.
Frequent Genetic Variants of Autosomal Recessive Nonsyndromic Forms of Inherited Retinal Diseases in the Russian Federation.
DOI: 10.1134/S1022795424040100
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ТОЛЛ-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ В ВЫБОРКЕ БОЛЬНЫХ ВИЧ-ИНФЕКЦИЕЙ И ТУБЕРКУЛЕЗОМ ИЗ СТРАН ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ
1 Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Федеральной службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей и благополучия человека, Москва, 111123 Россия; e-mail: salamaykina@cmd.su
2 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская область, Долгопрудный, 141701 Россия
3 Российский университет дружбы народов, Москва, 117198 Россия
4 Кемеровский государственный медицнский университет, Кемерово, 650056 Россия
Полиморфные варианты генов иммунного ответа могут быть ассоциированы с особенностями реакции организма на инфекционные агенты и вносят вклад в генетическое разнообразие популяций человка. В настоящем исследовании проведен сравнительный анализ частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов генов Толл-подобных рецепторов TLR1, TLR2, TLR4, TLR6 и TLR8 в выборках пациентов с ВИЧ и туберкулезом, проживающих на территории стран Восточной Европы и Центральной Азии. В исследование включено 680 неродственных индивидов из восточнославянской (n = 308), армянской (n = 137), таджикской (n = 138) и киргизской (n = 97) выборок пациентов с установленными диагнозами ВИЧ и туберкулез. Для сравнения использованы данные международного проекта 1000 Genomes – выборки европеоидов (EUR) и представителей стран Восточной (EAS) и Южной (SAS) Азии. Обнаружено, что, несмотря на низкий уровень генетического разнообразия и межпопуляционных различий по частотам аллелей анализируемых генов, исследуемые выборки тем не менее различались по ряду локусов между собой и отличались как от популяций европеоидов, так и от жителей стран Восточной и Южной Азии.
DOI: 10.31857/S0016675824040071
EDN: CRDRPP
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
S.A. Salamaikina, V.I. Korchagin, K.O. Mironov et al.
Toll-Like Receptor Gene Polymorphisms in a Population-Based Study of HIV and Tuberculosis Patients from Eastern Europe and Central Asia.
DOI: 10.1134/S1022795424040124
АНАЛИЗ ВОВЛЕЧЕННОСТИ ГЕНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА В РЕАЛИЗАЦИЮ СИГНАЛЬНЫХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПУТЕЙ
Сибирский государственный медицинский университет, Томск, 634050 Россия; e-mail: evgenika06@gmail.com
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является распространенной патологией, и ее развитие опосредуется большим числом генетических факторов, факторов внешней среды и их комбинаций. В связи с этим задачей исследования явился биоинформационный анализ вовлеченности генов предрасположенности к ИБС в реализацию сигнальных и метаболических путей. Список генов предрасположенности был составлен при помощи баз данных GWAS, DisGeNET и GeneCards. Анализ обогащения путей проводился с использованием плагина ClueGO v2.5.9 Cytoscape v3.9.1. В результате проведенного исследования установлено, что данные гены вовлечены в реализацию различных механизмов развития ИБС, включая нарушения липидного метаболизма, изменения активности элементов системы комплемента, функции эндотелия. Наследственные факторы могут оказывать влияние на процессы регуляции тромбообразования, тонус сосудов, баланс про- и антиокислительных факторов, проницаемость эндотелия, адсорбцию воды и натрия, а также процессы ангиогенеза. При этом исследуемые гены могут быть вовлечены в реализацию одного либо нескольких сигнальных/метаболических путей.
DOI: 10.31857/S0016675824040087
EDN: CRCOUH
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 4, 2024):
N.Y. Chasovskikh, E.E. Shestakova
Analysis of the Involvement of Susceptibility Genes to Coronary Heart Disease in Implementation Signaling and Metabolic Pathways.
DOI: 10.1134/S1022795424040045
ОЦЕНКА СКОРОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МУТАЦИЙ В STR-ЛОКУСАХ Y-ХРОМОСОМЫ В ЯКУТСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Якутск, 677013 Россия; e-mail: sardaanafedorova@mail.ru
Впервые описана тонкая структура гаплогруппы N3a2-M1982 Y-хромосомы по данным полного секвенирования 23 мужчин, коренных жителей Якутии, с учетом как SNP-, так и STR-мутаций. Скорость мутирования STR-маркеров Y-хромосомы в якутской популяции была откалибрована по радиоуглеродной датировке образца средневекового мужчины Yana Young, найденного в нижнем течении р. Яна в Якутии. Полученные нами оценки константы интенсивности STR-мутаций в 23-маркерных гаплотипах ветви N3a2-M1991 с применением трех различных вариантов расчета (0.0032, 0.0024, 0.0032) оказались несколько ниже общемирового среднего значения по данным YHRD (0.0033), и выше усредненной “генеалогической” скорости мутирования (0.0021), но в пределах доверительного интервала не противоречат современным