Аннотации статей. Том 60, 2024 г., № 9
КОММЕНТАРИЙ. ЕЩЕ ОДНА НЕРЕШАЕМАЯ ПРОБЛЕМА И АКСИОМА БИОЛОГИИ: НЕЛЬЗЯ ИЗ СВОЙСТВ ОТДЕЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ КЛЕТОК ВЫВЕСТИ ИХ СВОЙСТВА В ОРГАНИЗМЕ
1 Научно-исследовательский центр “Курчатовский институт”, Москва, 123182 Россия; e-mail: * liakondratyeva@yandex.ru, ** edsverd@gmail.com
2 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук, Москва, 117997 Россия
В рамках краткого комментария обсуждается проблема непредсказуемых (“эмерджентных”) свойств сложных биологических систем, возникающих в результате взаимодействий между их отдельными компонентами. Обращается внимание на принципиальную невозможность определения статуса клетки в составе организма на основании данных, полученных после ее отделения от многоклеточной системы. Кратко рассматриваются современное состояние исследований истории появления многоклеточности и той сложности, которую ее появление внесло в обсуждение эволюции жизни на Земле. Предлагается обобщение имеющихся данных в форме аксиомы, утверждающей, что в многоклеточных организмах на каждом уровне организации возникают свойства, непредсказуемые на основании свойств отдельных модулей и клеток. Нельзя из свойств отдельных составляющих клеток вывести их свойства в организме.
DOI: 10.31857/S0016675824090017
EDN: AFBXCH
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Kondratyeva, L.G., Sverdlov, E.D.
A Commentary. Another Unsolvable Problem and Axiom of Biology: It Is Impossible to Deduce Cell Properties in an Organism from the Properties of Its Constituent Cells.
DOI: 10.1134/S1022795424700662
НЕМАТОДА Caenorhabditis elegans КАК ОБЪЕКТ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: abilev@vigg.ru
В связи с требованиями международных и национальных организаций к соблюдению принципов гуманизации экспериментов с использованием животных проводится поиск и апробация альтернативных тест-систем для замены животных в эколого-токсикологических и генотоксикологических исследованиях. Одной из таких альтернатив может быть нематода Caenorhabditis elegans, которая обладает системой биотрансформации химических соединений, аналогичной системе млекопитающих. Проведено изучение генотоксичности пестицида параквата и антибактериального средства фурацилина на C. elegans методом горизонтального гель-электрофореза тотальной ДНК с целью оценки ее целостности. Показано, что паракват в концентрациях 0,01 моль/л и фурацилин в концентрациях 0,0001 и 0,00025 моль/л индуцировали разрывы ДНК в клетках нематоды. Антиоксидант N-ацетилцистеин в концентрации 0,01 моль/л снижал гено-токсичность обоих соединений.
DOI: 10.31857/S0016675824090027
EDN: AFAVQL
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Abilev, S.K., Machigov, E.M., Smirnova, S.V. et al.
Nematode Caenorhabditis elegans as an Object for Testing the Genotoxicity of Chemical Compounds.
DOI: 10.1134/S1022795424700674
КОМБИНИРОВАНИЕ ГИСТОЛОГИЧЕСКОГО И ТРАНСКРИПТОМНОГО ПОДХОДОВ ДЛЯ АННОТАЦИИ КЛЕТОЧНЫХ ТИПОВ НЕМОДЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ПРИМЕРЕ ИГЛИСТЫХ МЫШЕЙ Acomys cahirinus
1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, 420008 Россия; e-mail: olga-sphinx@yandex.ru
2 Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова, Москва, 111123 Россия
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
4 Медицинский факультет университета Джунтендо, Токио, 113-8421 Япония
5 ООО “ЛИФТ центр”, Москва, Сколково, 121205 Россия
Хрящевая ткань у млекопитающих обладает низким потенциалом к восстановлению, как правило, место дефекта замещается соединительной тканью. Мышь Acomys cahirinus является одной из сравнительно новых моделей для изучения процессов регенерации тканей, в том числе эластического хряща ушной раковины. Для изучения молекулярно-генетических механизмов, ответственных за эти процессы, и получения базового представления о клеточном и тканевом составе интактной ушной раковины нами был выбран метод секвенирования РНК единичных клеток (scRNA-seq). Данный метод позволяет не просто количественно определить уровень экспрессии генов в образце в целом, но и смоделировать кластеризацию клеток в зависимости от профилей экспрессии, оценив тем самым гетерогенность образца с точки зрения присутствия в нем конкретных клеточных популяций. Подобная аннотация клеточных типов, особенно в случае немодельных организмов, нуждается в поддержке со стороны классических морфологических исследований, позволяющих более детально идентифицировать клеточные популяции, например разделять кластеры клеток, сгруппированные по статистическому принципу (на основании схожих профилей экспрессии группы генов), на более мелкие субпопуляции. Цель работы – проведение аннотации всех клеточных типов интактной ушной раковины Acomys cahirinus, используя комбинацию транскриптомного подхода и классических методов гистологии. В результате исследования, основываясь на известных маркерных генах, а также сопоставляя генетические и морфологические данные, были проаннотированы 24 клеточных кластера.
DOI: 10.31857/S0016675824090033
EDN: AEZRHO
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Filatov, N.S., Bilyalov, A.I., Gazizova, G.R. et al.
Combination of Histological and Transcriptomic Approaches for Annotation of Cell Types in Non-Model Organisms by Example of Spiny Mice Acomys cahirinus.
DOI: 10.1134/S1022795424700686
НОВЫЙ ИНСЕРЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ГЕНЕ ToxA ГРИБА Pyrenophora tritici-repentis
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, 196608 Россия; e-mail: nina2601mir@mail.ru
Аскомицетный гриб Pyrenophora tritici-repentis является возбудителем желтой пятнистости листьев пшеницы. Среди некротрофных эффекторов, которые продуцирует гриб, наиболее изучен некроз-индуцирующий белковый токсин Ptr ToxА, кодируемый геном ToxА. Ранее нами были выявлены десять штаммов P. tritici-repentis из Казахстана и России с геном ToxA, амплифицированный фрагмент которого со специфичными для ToxА праймерами оказался большего размера, чем ожидалось. Секвенирование последовательности этого фрагмента у трех штаммов гриба выявило присутствие инсерционного элемента PtrHp2 размером 170 пн, локализованного в экзоне 2 гена ToxА. Последовательность PtrHp2 включает три пары взаимно комплементарных участков длиной 16, 8 и 6 пн, формирующих вторичную структуру типа «шпильки». Установлена неспособность штаммов P. tritici-repentis, обладающих инсерцией в гене ToxА, вызывать некроз на листьях сорта Glenlea, дифференцирующего наличие Ptr ToxA в штаммах патогена, что свидетельствует о нарушении экспрессии мутантного гена ToxA . Тем не менее мутантный ген ToxA, содержащий PtrHp2, сохраняется в 45% конидиального потомства гриба. Гомологичные инсерционному элементу PtrHp2 последовательности встречаются в некодирующих частях гена ToxB и его гомологов у штаммов P. tritici-repentis, а также в геномах грибов других видов, что свидетельствует о его транспозонной природе.
DOI: 10.31857/S0016675824090043
EDN: AEQRLC
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Mironenko, N.V., Orina, A.S., Kovalenko, N.M.
Novel ToxA Insertion Element in Pyrenophora tritici-repentis
DOI: 10.1134/S1022795424700698
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ТРАНЗИТНОГО ПЕПТИДА ФИТОИНСИНТАЗЫ ZMPSY1 СВЯЗАНА С БЕЛОЙ ОКРАСКОЙ ЭНДОСПЕРМА ЗЕРНА У ИНБРЕДНЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ
1 Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии”
Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; e-mail: shchennikova@yandex.ru
2 Институт сельского хозяйства – филиал Кабардино-Балкарского научного центра Российской академии наук, Нальчик, 360004 Россия
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
Желто-оранжевая окраска зерна кукурузы Zea mays L. определяется присутствием каротиноидов, первым ферментом пути биосинтеза которых является фитоинсинтаза PSY. В данной работе проведен анализ аллельных вариантов гена ZmPSY1 у образцов желтозерных и белозерных инбредных линий кукурузы отечественной селекции. У четырех линий с разной окраской зерна амплифицированы и секвенированы полноразмерные кДНК ZmPSY1 и охарактеризована их вариабельность. В последовательности кДНК ZmPSY1 белозерных линий обнаружено четыре несинонимичных однонуклеотидных полиморфизма (SNP), которые приводят к замещениям остатков четырех аминокислот (L47I, W52S, E53D и A54V) в N-концевом транзитном пептиде, ответственном за пластидную локализацию фермента. Разработана система праймеров для ПЦР-идентификации типа аллеля ZmPSY1 у образцов кукурузы. Тестирование праймеров на 44-х линиях кукурузы показало присутствие аллеля ZmPSY1 дикого типа и отсутствие мутантного аллеля в геноме всех анализируемых 22 желтозерных линий; также выявили, что мутантный аллель ZmPSY1 встречается с частотой 41%. Использование разработанной системы праймеров может иметь перспективы в селекции кукурузы с измененным содержанием каротиноидов в эндосперме зерна.
DOI: 10.31857/S0016675824090057
EDN: AEKKNK
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Arkhestova, D.K., Khaudov, A.D., Shchennikova, A.V. et al.
Polymorphisms in the Transit Peptide of Phytoene Synthase ZmPSY1 Link to the White Color of Grain Endosperm in Maize Inbred Lines.
DOI: 10.1134/S1022795424700704
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА Juniperus communis var. oblonga Hort. ex Loudon. В КАВКАЗСКОМ РЕГИОНЕ РОССИИ, ОСНОВАННАЯ НА nSSR-МАРКЕРАХ
Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, 620144 Россия; e-mail: hantemirova@ipae.uran.ru
Десять популяций кавказского можжевельника J. communis var. оblonga были проанализированы с помощью семи ядерных микросателлитных локусов (nSSR), чтобы сделать выводы о путях миграции и генетических связях с популяциями северной части ареала. Эти новые данные были объединены с ранее полученными из основного евроазиатского ареала. Результаты анализа nSSR подтверждают данные по структуре хпДНК J. communis var. оblonga о существовании глубокого расхождения между популяциями восточной части Большого Кавказа и популяциями основного ареала, что, вероятно, связано с длительной изоляцией можжевельника в этой части Кавказа. В то же время результаты свидетельствуют о существовании у можжевельника генного потока из основного ареала в сторону Западного Кавказа, который был интенсивнее с семенами. Установившиеся в межледниковые периоды маршруты миграций перелетных птиц способствовали расселению семян на большие расстояния и контактам можжевельника основной части ареала с можжевельником западной части Кавказа, что отразилось на структуре изменчивости ядерной ДНК.
DOI: 10.31857/S0016675824090062
EDN: AEBYZM
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Hantemirova, E.V.
Genetic Evaluation of Juniperus communis L. var. oblonga hort. ex Loudon (Cupressaceae) in Caucasus Regions of Russia Based on nSSR Markers.
DOI: 10.1134/S1022795424700716
ГАПЛОТИПИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ БЕЛЯНОЧКИ Leptidea morsei (Fenton, 1882) (Lepidoptera, Pieridae) НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ПЕРИФЕРИИ АРЕАЛА
Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, 167982 Россия; е-mail: kulakova@ib.komisc.ru
Получены первые сведения о гаплотипическом разнообразии в природных популяциях беляночки L. morsei на северо-востоке Русской равнины и в северных областях Урала, где проходит северо-западная граница распространения вида. Было выявлено шесть гаплотипов, из них пять обнаружены только в изучаемом регионе. Сравнительный анализ гаплотипического разнообразия в разных частях видового ареала и географическое распределение гаплотипов позволили сделать предварительный вывод о том, что популяционные группировки L. morsei на северо-западе ареала имеют большее генетическое сходство с азиатскими популяциями, чем с изолированными центральноевропейскими. Расселение данного вида на север Русской равнины и Урала в послеледниковую эпоху, очевидно, происходило по югу Западно-Сибирской равнины через Южное Зауралье.
DOI: 10.31857/S0016675824090071
EDN: ADRSOS
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Kulakova, O.I., Shadrin, D.M., Tatarinov, A.G.
Haplotypic Diversity of Leptidea morsei (Fenton, 1882) (Lepidoptera, Pieridae) on the Northwestern Periphery of the Area.
DOI: 10.1134/S1022795424700728
ПОЛИМОРФНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЕНОВ ДЛИННЫХ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК В РАЗВИТИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА 2-ГО ТИПА
1 Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, институт биохимии и генетики, Уфа, 450054 Россия; е-mail: Olga_MK78@mail.ru
2 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450008 Россия
Сахарный диабет 2-го типа (СД2) – это заболевание, характеризующееся повышенным содержанием глюкозы в крови, формирующееся в результате нарушения механизмов связывания инсулина с клетками. Использовали образцы ДНК больных (N = 535) и здоровых (N = 475) индивидов. Нами выявлена ассоциация с риском развития СД2-локусов генов днРНК в аддитивной модели LINC02227 rs2149954 (OR = 0.76, Р = 0.0083, РFDR = 0.017), LINC00305 rs2850711 (OR = 1.43, Р = 0.0017, РFDR = 0.004) и CDKN2B-AS1 rs4977574 (OR = 0.70, Р = 0.0001, РFDR = 0.0003). Для локуса rs2850711 гена LINC00305 выявлена ассоциация с уровнем глюкозы натощак (Р = 0.023), уровнем С-пептида (Р = 0.00001), для локусов LINC02227 rs2149954 и CDKN2B-AS1 rs4977574 установлена ассоциация с гипертонией. Локус MALAT rs619586, аллель А ассоциирован с повышенным уровнем С-пептида (Р = 0.017), с ЛПНП (Р = 0.012) и общим холестерином (Р = 0.01). Для локуса CDKN2B-AS1 rs4977574 показана ассоциация с уровнем С-пептида (Р = 0.027). Локус LINC02227 rs2149954 (Р = 0.0011, РFDR = 0.008) ассоциирован с развитием ожирения. Локус rs7158663 гена MEG3 ассоциирован с постинфарктным кардиосклерозом (Р = 0.02). Проведенный анализ ROC-кривых показал, что исследуемые локусы MEG3 rs7158663, H19 rs3741219, MALAT rs619586, LINC02227 rs2149954, LINC00305 rs2850711, CDKN2B-AS1 rs4977574 и такие переменные, как пол, возраст обследуемых и уровень ИМТ, включенные в построение модели расчета риска, могут предсказывать развитие СД2 с чувствительностью 98.0% и специфичностью 97.0%, площадь под кривой AUC составила 95.30% (95%CI 93.50–97.40).
DOI: 10.31857/S0016675824090083
EDN: ADLXNV
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Kochetova, O.V., Avzaletdinova, D.S., Kochetova, T.M. et al.
Polymorphic Variants of Long Noncoding RNA Genes in the Development of Type 2 Diabetes Mellitus.
DOI: 10.1134/S1022795424700765
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФНЫХ ЛОКУСОВ ГЕНОВ ДЛИННЫХ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК (H19, MEG3, MALAT1, LINC00305, LINC00261, LINC02227 И CDKN2B-AS1) С ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ
1 Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия; е-mail: guly_kory@mail.ru
2 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450000 Россия
3 Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, 450006 Россия
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – это хроническое заболевание, возникающее в результате динамических, кумулятивных ген–средовых взаимодействий, результатом которых является повреждение легочной ткани и изменение ее нормального функционирования, связанное с ускоренным клеточным старением. Длинные некодирующие РНК (днРНК) являются важными эпигенетическими регуляторами различных аспектов клеточного старения. Цель настоящего исследования – выявление ассоциации полиморфных вариантов генов днРНК H19, MEG3, MALAT1, LINC00305, LINC00261, CDKN2B-AS, LINC02227 с ХОБЛ. В работе были использованы образцы ДНК больных ХОБЛ (N = 703) и здоровых индивидов (N = 655), полиморфные локусы анализировали методом ПЦР в реальном времени. Ассоциация с развитием ХОБЛ была установлена для генов H19 (rs3741219), MEG3 (rs7158663), LINC02227 (rs2149954), MALAT1 (rs619586) и CDKN2B-AS1 (rs4977574). Полигенный анализ позволил выявить информативные ген–генные комбинации, включающие полиморфные варианты днРНК и генов, кодирующих компоненты молекулярных каскадов, связанных с клеточным старением и апоптозом. По результатам множественного регрессионного и ROC-анализа получена прогностическая модель формирования ХОБЛ, в которую вошли ген–генные комбинации и индекс курения (P = 4.01 x 10–48, AUC = 0.87).
DOI: 10.31857/S0016675824090094
EDN: ADLQWZ
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Korytina, G.F., Akhmadishina, L.Z., Markelov, V.A. et al.
Association of Polymorphic Loci of Long Noncoding RNA Genes (H19, MEG3, MALAT1, LINC00305, LINC00261, LINC02227, and CDKN2B-AS1) with Chronic Obstructive Pulmonary Disease.
DOI: 10.1134/S1022795424700777
ИЗМЕНЕНИЕ ПОПУЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ КУРСКОЙ И ВОРОНЕЖСКОЙ ГУБЕРНИЙ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ ХХ ВЕКА. ИЗОЛЯЦИЯ РАССТОЯНИЕМ МАЛЕКО
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, 308015 Россия; e-mail: Sorokina_5@mail.ru
В статье представлены результаты оценки изменчивости показателей модели изоляции расстоянием Малеко среди населения Курской и Воронежской губерний с 1890–1910 гг. по 1951–1953 гг. За 60 лет произошло увеличение уровня локального инбридинга (2.8 раза), среднеквадратических расстояний между местами рождения супругов с учетом дальних миграций (3.7 раза) и без них (5.44 раза) и снижение эффективного размера популяции (2.8 раза), коэффициента линейного систематического давления (4.5 раза).
DOI: 10.31857/S0016675824090105
EDN: ADLEAT
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Sergeeva, K.N., Sokorev, S.N., Goncharova, Y.I. et al.
The Change in the Population Structure of the Kursk and Voronezh Guberniya in the First Half of the 20th Century. Malecot’s Isolation by Distance.
DOI: 10.1134/S1022795424700789
ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ. ИЗОЛЯЦИЯ РАССТОЯНИЕМ МАЛЕКО
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, 308015 Россия; e-mail: Sorokina@bsu.edu.ru
В статье представлены результаты оценки динамики показателей модели изоляции расстоянием Малеко среди населения Белгородской области с 1978–1980 гг. по 2016–2018 гг. При сравнении с данными за 1890–1910 гг. и 1951–1953 гг. в среднем по региону установлено увеличение среднеквадратических расстояний между местами рождения супругов с учетом дальних миграций (6.9 раза) и без них (13.3 раза), эффективного давления миграций (1.5 раза) и снижение коэффициента линейного систематического давления (11 раз), эффективного размера популяции (1.3 раза). Уровень локального инбридинга значительно снизился среди городского населения и сохранился среди сельского. Наиболее выраженные изменения параметров модели изоляции расстоянием Малеко приходились на середину – вторую половину ХХ в. Различия по большинству показателей модели изоляции расстоянием Малеко между городом и селом, максимально выраженные в конце ХIХ в., уменьшались в ряду поколений и практически нивелировались к 2016–2018 гг.
DOI: 10.31857/S0016675824090117
EDN: ADJYLZ
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Sergeeva, K.N., Sokorev, S.N., Goncharova, Y.I. et al.
Dynamics of the Population Structure of Belgorod Oblast. Malecot’s Isolation by Distance.
DOI: 10.1134/S1022795424700790
ВЫЯВЛЕНИЕ НОВЫХ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ У ВОСТОЧНОАЗИАТСКОЙ МЫШИ НА ЮГЕ СИХОТЭ-АЛИНЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИЗМЕНЧИВОСТИ ГЕНА ЦИТОХРОМА b
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690022 Россия; е-mail: sheremet76@yandex.ru
Проведен анализ изменчивости гена цитохрома b 11 особей восточноазиатских мышей из Уссурийского заповедника, расположенного на южных отрогах Сихотэ-Алиня в горах Пржевальского. В анализируемой популяции отмечен относительно высокий уровень генетического разнообразия за счет обнаружения особей с гаплотипами трех филогенетических линий: “Amur”, “Korea” и “Manchuria”. Большая часть особей (72.73%) в популяции имела “Amur”-гаплотипы. Отмечено, что частота особей с гаплотипами “Korea” в Уссурийском заповеднике (9.09%) значительно ниже, чем в проанализированной нами ранее популяции на самом юге Приморского края, в Хасанском районе (38.46%). В Уссурийском заповеднике впервые для территории Дальнего Востока России обнаружены две особи с гаплотипами “Manchuria”. Ранее в литературе была отмечена только одна находка особи с подобным гаплотипом в провинции Хэйлунцзян северо-востока Китая. Нами высказано предположение, что особи с гаплотипами “Korea” проникают на юг Сихотэ-Алиня из Южной Кореи, а с гаплотипами “Manchuria” – из Северо-Восточного Китая.
DOI: 10.31857/S0016675824090128
EDN: ADIPI
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Tsukanova, V.D., Sheremetyeva, I.N.
Detection of New Phylogenetic Lineages in the Korean Field Mouse in the South of Sikhote-Alin Based on Analysis of the Cytochrome b Gene Variability.
DOI: 10.1134/S1022795424700820
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 9, 2024):
Bogdanov, A.S., Atsaeva, M.M., Arsanukaev, D.D. et al.
Molecular Genetic and Meiotic Peculiarities of the Caucasian Pine Vole Microtus (Terricola) daghestanicus in the Eastern Part of the Greater Caucasus
DOI: 10.1134/S1022795424700819
Russian Text (МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И МЕЙОТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДАГЕСТАНСКИХ ПОЛЕВОК Microtus (Terricola) daghestanicus ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА) published in Генетика, 2024, Vol. 60, No. 4
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 9 – 2024 г.
Phylogenetic Analysis of Anatolian Blind Mole Rats (Nannospalax) with Allopatric 2n = 54 Cytotypes
Department of Biotechnology, Faculty of Science, Niğde Ömer Halisdemir University, Niğde, Turkey
Correspondence to İ. Civelek
Blind mole rats (Nannospalax) in Turkey, adapted to low-oxygen subterranean habitats, demonstrate considerable diploid chromosome number diversity, including species like Nannospalax xanthodon, Nannospalax leucodon, and Nannospalax ehrenbergi. However, uncertainties persist regarding the taxonomic status and nomenclature of populations with varying diploid chromosome numbers. Resolving these uncertainties is essential for effective biodiversity management and strategic conservation planning within the ecosystem. This study focuses on elucidating the phylogenetic relationships within the blind mole rat genus Nannospalax, particularly among individuals exhibiting the 2n = 54 cytotype across diverse Turkish geographical regions. Utilizing nuclear (IRBP gene region) and mitochondrial DNA (D-loop control region and 16S rRNA gene regions), the study addresses key questions regarding the phylogenetic relationships between allopatric cytotypes sharing the same diploid chromosome number. The analyses, employing Maximum Likelihood, Neighbor Joining, and Network phylogenetic methods, reveal a preliminary differentiation level suggesting the potential existence of at least three cryptic species within the 2n = 54 cytotypes in Anatolia. It is emphasized that these conclusions are preliminary due to the limited sample size, necessitating further investigation. Additionally, the research validates the morphologically based species Nannospalax tuncelicus among Turkish blind mole rats. Genetic distance values from sequence analyses indicate significant divergence, establishing Nannospalax tuncelicus as a distinct species from other recognized species in Turkey. The study underscores the importance of resolving uncertainties in taxonomic status for effective biodiversity management and conservation planning. Future studies should expand sample sizes and comprehensively address the phylogenetic background of cytotypes, especially the İmamoğlu-Adana (2n = 54) population within the Nannospalax ehrenbergi species, to enhance our understanding of the evolutionary dynamics within this genus.
DOI: 10.1134/S102279542470073X
К статье на сайте SpringerLink
Genome Survey of Odontamblyopus sp. for Providing a New Basis for Taxonomy and Demographic History
1 Key Laboratory of Mariculture (Ocean University of China), Ministry of Education, 266003, Qingdao, China
2 Key Laboratory of Marine Eco-Environmental Science and Technology, First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, 266061, Qingdao, China
Correspondence to N. Song
Odontamblyopus sp. is a small burrowing fish widely distributed in coastal waters and intertidal zone of China. Due to the morphological similarity of Odontamblyopus and even Amblyopinae fish, their classification has always been controversial. The lack of genomic information is also not helpful for further analysis of classification and phylogenetics. In this study, we conducted a whole genomic survey of O. sp. based on next-generation sequencing (NGS). A total of 31.30 Gb of high-quality sequence data were obtained in this study. The estimated genome size of O. sp. was 984.05 Mb, with heterozygosity and repetitive sequence rates of 0.66 and 42.94%, and a GC content of approximately 40.23%. The total sequence length of the genome assembly is 920.03 Mb. A total of 227,271 simple sequence repeats (SSRs) were identified, with the highest frequency of repeated motifs being dinucleotide motifs at 58.00%, followed by trinucleotide motifs at 33.00%, tetranucleotide motifs at 7.10%, pentanucleotide motifs at 1.14%, and hexanucleotide motifs at 0.75%. The assembled complete mitochondrial genome sequence was 16,766 bp in length and the structure of its control region were detected and phylogenetic analysis was performed. The results of PSMC (pairwise sequentially Markovian coalescent) analysis showed that two population declines and a population expansion in the Pleistocene, which were consistent with the glacial and interglacial periods, indicating that the population dynamics of O. sp. was closely related to climate conditions. This is the first study on O. sp. genomic characteristics.
DOI: 10.1134/S1022795424700741
К статье на сайте SpringerLink
Whole-Genome Resequencing Analysis of Hybrid White Goats to Identify Fertility-Related Genes
College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, 225009, Yangzhou, PR China
Correspondence to Y.J. Li
Litter size is an important reproductive trait of goats and is essential for their commercial production. Currently, there is a lack of feeding and breeding management and a disregard for fertility traits, such as litter size, during hybrid production. Therefore, in this study, we conducted whole-genome resequencing of the high- and low-fecundity hybrid white goats to determine the genes associated with fertility. In this study, we selected 6 ewes from more than 150 breeding populations and divided them into high- and low-fecundity groups (H group and L group, respectively; n = 3/group) and collected their blood and ovarian tissue samples for WGR analysis. The results of WGR analysis revealed the presence of several genetic variations, including single nucleotide polymorphisms, insertions or deletions, structural variations, and copy number variations, between the genomes of the two groups. Annotation and KEGG pathway analysis of the mutation data revealed that most of the genes were enriched in 19 biological pathways. Among these, we selected a few pathways associated with fertility and identified the genes that were specific to the H group. The results revealed that the SNPs in the genes LHCGR, JAK3, GDF9, GnRHR, and CIZ1 and the InDels in the genes PCDHAC1, RXRG, AGO2, CNOT10, TEAD4, and TAF10 were specific to the H group, suggesting that these genes may be associated with their high lambing performance. The results of our study provide insights into the optimization of management strategies for goats with different reproductive performances.
DOI: 10.1134/S1022795424700753
К статье на сайте SpringerLink
A Comprehensive Functional Analysis Indicates CNDP1 Mitigates Hepatocellular Carcinoma and May Be Associated with Immune Cell Infiltration and m6A-Related Genes
1 College of Medicine, Southwest Jiaotong University, 610031, Chengdu, Sichuan, China
2 Affiliated Hospital of Southwest Jiaotong University, The General Hospital of Western Theater Command, 610031, Chengdu, Sichuan, China
3 Clinical Medicine College of Southwest Medical University, 646000, Luzhou, Sichuan, China
4 Clinical School of the Second People’s Hospital, Tianjin Medical University, 300000, Tianjin, China
Correspondence to S.T. Zhang, T. Wang or H. Luo
Carnosine dipeptidase 1 (CNDP1) is a member of the dipeptidase family that hydrolyzes the substrate L-sarcosine, and its relationship with hepatocellular carcinoma (HCC) has not been previously reported. We aim to explore the expression of CNDP1 in HCC and its relationship with prognosis. Methods: Online analysis tools and the TCGA database were used to identify CNDP1 expression, correlation analysis, functional enrichment analysis, and patient prognosis analysis. Lentiviral transfection was used to construct two HCC cell lines (Sk-hep-1 and Huh-7) with high CNDP1 expression and knockdown. Transwell assay, wound healing assay, Cell proliferation assay, and subcutaneous xenograft assay were used to evaluate the invasion, migration, proliferation, and tumorigenesis of the experimental HCC cells, respectively. Results: CNDP1 is down-regulated in HCC tissues, and low CNDP1 results in poor overall survival (OS) and disease-specific survival (DSS). The expression of CNDP1 was correlated with the infiltration level of various m6A-related genes and immune cells in HCC tissues. Cell and animal experiments confirmed that the expression of CNDP1 was decreased in Sk-hep-1 and Huh-7 HCC cell lines and the migration, proliferation, invasion, and tumor formation ability of HCC cell lines in the CNDP1-overexpression groups was weakened, while that in the knockdown groups was enhanced. Conclusion: The decreased expression of CNDP1 in HCC suggests a worse prognosis and may be associated with immune cell infiltration and m6A-related genes. Our findings suggest that CNDP1 may be a new target for the diagnosis and treatment of HCC.
DOI: 10.1134/S1022795424700807
К статье на сайте SpringerLink
Sex Identification of Black Swan (Cygnus atratus): Possible at the First Day of Hatching
Animal Department, Faculty of Life Sciences, Kim Il Sung University, Pyongyang, North Korea
Correspondence to K. Yun
The immature black swans are hardly identified by morphological characteristics. However, concise sex identification at the stage of initial growth is very important to conserve and increase their population. Here, sex of black swans was identified by using CHD genes from DNA of eggshell membranes and feathers. DNA sample was extracted using a phenol : chloroform : isoamyl alcohol (PCIA) method. Following PCR and electrophoresis, two bands were observed for females, while only one band was detected for males. It was worthy of note that two experiment results of eggshell membrane and feathers were exactly same and that accounted for possibility to identify sex in the immature, even at the first day of hatching. According to sequencing of CHD genes, the length of CHD-Z was 443 bp, while the length of CHD-W was 362 bp.
DOI: 10.1134/S1022795424700832
К статье на сайте SpringerLink