Аннотации статей. Том 60, 2024 г., № 10
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НА РАЗВИТИЕ АТЕРОСКЛЕРОЗА
1 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450008 Россия; *e-mail: ruji79@mail.ru
2 Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия
Данная работа является аналитическим обзором, посвященным поиску драйверных механизмов эпигенетических изменений в патогенезе атеросклероза. Заболевание поражает сердечно-сосудистую систему у взрослого населения, главным образом пожилого и старческого возраста. Атеросклероз сопровождается прогрессирующим отложением в интиме сосудов холестерина и липопротеинов с воспалением, сужением просвета и нарушением кровоснабжения тканей и органов. При этом меняется экспрессия генов CACNA1C, GABBR2, TCF7L2, DCK, NRP1, PBX1, FANCC, CCDC88C, TCF12, ABLIM1. Профилактикой атеросклероза является физическая нагрузка, механизмы реализации которой до конца не изучены. На экспериментальных моделях показано, что регулярные тренировки оказывают не только протективное действие на развитие атеросклероза, но также ингибируют прогрессирование уже развившейся болезни с уменьшением стеноза сосудов, повышением концентрации в бляшках коллагена и эластина, матриксных металлопротеиназ. Полученные результаты были подтверждены клиническими исследованиями. Целью настоящего обзора было систематизировать накопленные данные о причинах эпигенетических изменений, в том числе под влиянием регулярных тренировок, вызывающих изменение экспрессии специфических микроРНК при атеросклерозе. Выявлено, что физические упражнения у Apo-/- мышей повышают экспрессию miR-126 и miR-146a (ингибирующих гены TLR4 и TRAF), miR-20a (воздействующая на PTEN), miR-492 (подавляющая мРНК гена RETN). Клинические исследования показали увеличение уровней miR-146a, miR-126, miR-142-5p, miR-424-5p и снижение транскрипции miR-15a-5p, miR-93-5p, miR-451 под влиянием аэробных тренировок. Сделано предположение, что драйверами эпигенетических изменений при атеросклерозе являются патологически активированные при старении транспозоны, транскрипция которых может меняться под влиянием физических тренировок, что сопровождается нарушением экспрессии произошедших от транспозонов длинных некодирующих РНК и микроРНК. Анализ литературных данных позволил выявить 36 таких микроРНК, для 25 из которых показано идентичное изменение уровней при старении и атеросклерозе.
DOI: 10.31857/S0016675824100014
EDN: WGFNMR
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Mustafin, R.N., Khusnutdinova, E.K.
Epigenetic Mechanisms of the Influence of Physical Activity on the Development of Atherosclerosis
DOI: 10.1134/S1022795424700844
МЕЙОТИЧЕСКИЙ ДРАЙВ: ВНУТРИГЕНОМНЫЕ КОНКУРЕНЦИЯ И ОТБОР
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: iaz34@mail.ru
В статье рассмотрены распространение, механизмы и эволюционное значение мейотического драйва как явления, проявляющегося у гетерозигот в неравной передаче при мейозе в гаметы аллелей гена и/или гомологичных хромосом. Наиболее подробно мейотический драйв изучен у дрозофил, мышей, кукурузы и у грибов-аскомицетов родов Neurospora и Podospora. Следствием мейотического драйва является сдвиг частот аллелей в генофонде популяции и сохранение в популяции неадаптивных признаков.
DOI: 10.31857/S0016675824100022
EDN: WGEPOF
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Zakharov, I.A.
The Meiotic Drive: Intragenomic Competition and Selection
DOI: 10.1134/S1022795424700856
ПОЛНОГЕНОМНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ ТРАНСПОРТЕРЫ САХАРОВ У БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ
Институт леса – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”, Петрозаводск, 185910 Россия; e-mail: tselishcheva.yulia@mail.ru
Транспортеры сахаров играют важную роль в регуляции дальнего транспорта сахарозы в растениях. Основным поглотителем сахарозы у древесных растений является формирующаяся древесина. Таким образом, транспорт сахарозы, регулируемый семействами генов SUT, SWEET и MST, будет определять формирование древесной биомассы. На основании данных генома березы повислой (Betula pendula var. pendula Roth) мы идентифицировали и проанализировали кодирующие транспортеры сахаров у Betula pendula. Мы провели BLAST-поиск, филогенетический, структурный анализы и анализ цис-действующих элементов генов-переносчиков сахаров и определили их хромосомную локализацию. Нам удалось идентифицировать и охарактеризовать три гена семейства SUT, 10 генов SWEET и 36 генов MST, которые имеют типичное для семейства количество функциональных и трансмембранных доменов. Показано, что береза повислая содержит меньшее количество генов-переносчиков сахаров по сравнению с A. thaliana, что, вероятно, связано с апопластным типом загрузки терминальной флоэмы у Arabidopsis, тогда как у березы повислой загрузка флоэмы осуществляется преимущественно симпластически. Полученные результаты могут быть полезны для дальнейшего изучения участия транспортеров сахарозы в различных биосинтетических процессах древесных растений и служить основой для различных биотехнологических манипуляций.
DOI: 10.31857/S0016675824100034
EDN: WGDMZI
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Korzhenevskyi, M.A., Moshchenskaya, Y.L., Tarelkina, T.V. et al.
Genome-Wide Identification and Characterization of Sugar Transporter Genes in Silver Birch
DOI: 10.1134/S1022795424700868
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МУТАЦИЙ ГЕНОВ ГИНОГЕНЕЗА КУКУРУЗЫ
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук», Саратов, 410049 Россия; e-mail: chumakov_m@ibppm.ru
В статье приведен анализ полиморфизма нуклеотидных последовательностей генов, контролирующих гиногенез (Zm_Pla1, Zm_CenH3, Zm_Dmp7) у гаплоиндуцирующих (ЗМС-8, ЗМС-П) и контрольных (КМ, ГПЛ-1) линий кукурузы саратовской селекции. С помощью секвенирования и последующего множественного выравнивания транскриптов целевых генов исследуемых в работе линий и референсной линии кукурузы B73 определено наличие однонуклеотидных замен (ОНЗ), делеций и вставок, построены филогенетические деревья по изучаемым генам. Установлено наличие 4-нуклеотидной вставки в гене Zm_Pla1, которая обусловливает гаплоиндуцирующую способность у предковой линии Stock 6 и гаплоиндуцирующих линий ЗМС-8 и ЗМС-П, а также 15 идентичных ОНЗ. Но элементы партеногенеза, демонстрируемые линиями АТ-1, АТ-3 и АТ-4, у которых отсутствуют вставки из четырех нуклеотидов в гене Zm_Pla1, имеют иную генетическую основу. Филогенетический анализ гена Zm_Pla1 подтвердил родство гаплоиндуцирующих линий Stock6, ЗМС-П и ЗМС-8. В гене Zm_Dmp7 зафиксировано наличие пяти ОНЗ у линии ЗМС-8 и трех ОНЗ у линий ЗМС-П и КМ. Одна из ОНЗ (в положении 131 от стартового кодона) в гене Zm_Dmp7 является причиной повышенной гаплоиндуцирующей способности линии CAU5, но не ЗМС-П. Помимо этого, в гене Zm_Dmp7 обнаружены 3-нуклеотидная делеция у линии ЗМС-П и 9-нуклеотидная делеция у линии КМ.
DOI: 10.31857/S0016675824100047
EDN: WGDEBU
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Moiseeva, E.M., Fadeev, V.V., Fadeeva, Y.V. et al.
Comparative Analysis of Maize Gynogenesis Gene Mutations
DOI: 10.1134/S102279542470087X
ГЕНЫ ЦИСТЕИН-БОГАТЫХ ПЕПТИДОВ ПЫРЕЯ Thinopyrum elongatum
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: odintsova2005@rambler.ru
Цистеин-богатые пептиды играют важную роль в защитной системе растений. Цель настоящей работы состояла в поиске in silico генов антимикробных и сигнальных пептидов в геноме пырея удлиненного Thinopyrum elongatum (Host) D.R. Dewey (2n = 14, EE) - дикорастущего злака, обладающего высокой устойчивостью к патогенам и абиотическому стрессу. В результате биоинформатического анализа в геноме пырея было выявлено 154 новых гена предшественников антимикробных и сигнальных пептидов, относящихся к девяти семействам. В ряде генов цистеин-богатых пептидов обнаружены интроны. Были определены структура предшественников пептидов и локализация генов пептидов в хромосомах пырея. Показано наибольшее сходство последовательностей пептидов пырея с гомологичными пептидами растений родов Triticum и Aegilops, что подтверждает цитогенетические данные о родстве генома Е с геномом D и близкими ему геномами. Полученные результаты вносят вклад в характеристику молекулярных компонентов иммунной системы Th. elongatum и послужат базой для дальнейшего исследования механизмов устойчивости, а также для научно обоснованного практического использования этого вида в качестве донора устойчивости в селекции пшеницы.
DOI: 10.31857/S0016675824100055
EDN: WFJMCC
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Slezina, M.P., Istomina, E.A., Shiyan, A.N. et al.
Cysteine-Rich Peptide Genes of the Wheatgrass Thinopyrum elongatum
DOI: 10.1134/S1022795424700881
ОСОБЕННОСТИ ФИЛОГЕОГРАФИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ И ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА D. cristata Sars И D. longiremis Sars (Anomopoda: Daphniidae) В СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ
1 Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630091 Россия; e-mail: zuykova1064@yandex.ru
2 Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии им. Л.С. Берга, Санкт-Петербург, 199053 Россия
3 Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук, Якутск, 677007 Россия
4 Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Петрозаводск, 185035 Россия
5 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Якутск, 677000 Россия
Впервые представлены данные о популяционно-генетической структуре видов Daphnia cristata Sars, 1862 и D. longiremis Sars, 1862 (Anomopoda: Daphniidae) из водоемов Северной Евразии. На основе фрагмента митохондриального гена 12S рРНК реконструированы филогенетические отношения, связи между гаплотипами и их распространение. Полученные данные свидетельствуют о недавней быстрой пространственной экспансии D. cristata. Согласно результатам исследования, зоны распространения видов D. cristata и D. longiremis разделяются в широтном направлении с зарегистрированной зоной их контакта в Центральной Якутии. Результаты исследования позволяют сделать заключение о сильном влиянии климатических условий ледниковых периодов и межледниковий в позднем плейстоцене – раннем и среднем голоцене – на формирование современного генетического разнообразия и филогеографической структуры D. cristata и D. longiremis.
DOI: 10.31857/S0016675824100062 EDN: WFBDGX
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Zuykova, E.I., Sleptzova, L.P., Andreeva, L.V. et al.
Phylogeography Patterns and Population Genetics Polymorphism of Daphnia cristata Sars and s Sars (Anomopoda: Daphniidae) in Northern Eurasia
DOI: 10.1134/S102279542470090X
НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ПРИТОКА СПЕЦИФИЧНЫХ ДЛЯ ЕВРОПЕЙЦЕВ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНОВ SLC45A2, SLC24A5, TYRP1, DRD2, EDAR И OCA2 В ГЕНОФОНД КОРЯКОВ
Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук, Магадан, 685000 Россия; e-mail: malyarchuk@ibpn.ru
Исследовано распределение аллелей, в высокой степени специфичных для европейцев, в генофонде коряков, который сформировался в результате интенсивных на территории Северного Приохотья межэтнических контактов, характеризующихся преобладанием генетического вклада со стороны мужчин восточноевропейского происхождения. Для анализа отобраны локусы rs16891982 (ген SLC45A2), rs1426654 (ген SLC24A5), rs1408799 (ген TYRP1), rs1076563 (ген DRD2), rs3827760 (ген EDAR), rs1448485 (ген OCA2), которые в основном связаны с функционированием системы пигментации. Обнаружена высокая гетерогенность в распределении частот специфичных для европейцев аллелей: от 1.4% для варианта rs1076563-C гена DRD2 до 14.7% для варианта rs1426654-A гена SLC24A5. Обсуждаются причины неравномерности притока аллелей, специфичных для европейцев, в генофонд коряков. Не исключено, что формирование генетической структуры современных коряков в условиях активной межэтнической метисации сопровождалось действием естественного отбора на некоторые участки генома.
DOI: 10.31857/S0016675824100074
EDN: WFALJP
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Malyarchuk, B.A., Litvinov, A.N.
Uneven Influx of European-Specific Alleles of SLC45A2, SLC24A5, TYRP1, DRD2, EDAR, and OCA2 Genes into the Gene Pool of the Koryaks
DOI: 10.1134/S1022795424700935
ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ ЮГА ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ ЗА 130-ЛЕТНИЙ ПЕРИОД. ВОЗРАСТ ВСТУПЛЕНИЯ В БРАК
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, 308015 Россия; e-mail: Sorokina_5@mail.ru
В статье представлены результаты оценки динамики возраста вступления в брак репродуктивной части населения юга Центральной Росси, являющегося одним из факторов динамики генетической структуры последующих поколений. За 130 лет (с 1890–1910 гг. по 2016–2018 гг.) произошло увеличение возраста вступления в брак как мужчин (+ 5.11 лет, с 24.05 до 29.16 лет), так и женщин (+ 5.78 лет, с 20.39 до 26.17 лет), а средняя разница в возрасте супругов уменьшилась на 0.66 (с 3.66 до 3.00 лет). В конце ХIХ в. брачный возраст городского населения репродуктивной части популяции был выше, чем сельского (особенно среди мужчин). К середине ХХ в. средний возраст вступления в брак у сельского населения увеличился, превысив показатели города, и данная тенденция сохранилась в последующие поколения до 2016–2018 гг. Произошло снижение средней разницы в возрасте супругов, особенно в городской части популяции. В конце ХIХ в. средняя разница в возрасте супругов у городских жителей была выше в 1.4 раза, чем у сельских, а к началу ХХI в., наоборот – в 1.4 раза ниже. Положительная брачная ассортативность по возрасту супругов возросла за 130-летний период (в 1.2 раза) как в городе, так и в селе, но была более значима для жителей сельской местности (за исключением периода 1991–1993 гг.). Изменения среднего брачного возраста супругов, происходящие последние десятилетия, имеют особую значимость с медико-генетической точки зрения (особенно возраст вступления в брак женщин), так как этот показатель потенциально значим для детерминации распространенности ряда наследственных заболеваний среди населения. Изучение возраста вступления в брак позволяет выявлять неблагоприятные тенденции и риски потенциального негативного изменения структуры генофондов (и, соответственно, уровня здоровья) последующих поколений.
DOI: 10.31857/S0016675824100085
EDN: WEXZHE
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Sergeeva, K.N., Goncharova, Y.I., Nevinnykh, A.S. et al.
Dynamics of the Population Structure of the Population of the South of Central Russia over a 130-Year Period. Age of Marriage
DOI: 10.1134/S1022795424700947
ГИПЕРМЕТИЛИРОВАНИЕ ГЕНОВ ДЛИННЫХ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК GAS5, HOTAIR, HOTAIRM1 И SSTR5-A S1 КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ И ПРОГРЕССИИ МЕТАСТАТИЧЕСКОГО РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
1 Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии, Москва, 125315 Россия; e-mail: p.lenyxa@yandex.ru
2 Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова, Москва, 115522 Россия
3 Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина, Москва, 115478 Россия
Метастазирование в лимфатические узлы относится к наиболее важным факторам плохого прогноза больных РМЖ, пятилетняя выживаемость при метастатическом РМЖ составляет менее 30%. Метилирование ДНК происходит на ранних стадиях онкологических заболеваний, а также играет важную роль в развитии лимфогенных метастазов и может служить диагностическим и прогностическим маркером РМЖ. Биоинформатически отобраны гены днРНК GAS5, HOTAIR, HOTAIRM1, SSTR5-AS1, предположительно гиперметилированные при РМЖ и связанные с эпителиально-мезенхимальным переходом и метастазированием. Методом количественной метил-специфичной ПЦР показано статистически значимое повышение уровня метилирования этих генов днРНК в опухолях молочной железы по сравнению с парной нормой. Гиперметилирование генов HOTAIRM1 и SSTR5-AS1 при РМЖ выявлено впервые. Методом статистического анализа установлены положительные корреляции между уровнями метилирования для пар GAS5 – HOTAIR и SSTR5-AS1 – HOTAIRM1. Результат о ко-метилировании GAS5 и HOTAIR при РМЖ согласуется с биоинформатически предсказанным (с привлечением анализа обогащения по функциональной принадлежности и базы данных ncPath) участием этих днРНК в регуляции общих сигнальных путей и биологических процессов. Уровень метилирования генов днРНК HOTAIRM1 и SSTR5-AS1 ассоциирован с показателями прогрессии РМЖ (стадией опухолевого процесса, размером опухоли, наличием метастазов в лимфатические узлы). Предложена модель оценки риска развития лимфогенных метастазов в зависимости от уровня метилирования гена HOTAIRM1. Таким образом, получены данные о днРНК GAS5, HOTAIR, HOTAIRM1 и SSTR5-AS1 и гиперметилировании их генов как факторе развития и прогрессии метастатического РМЖ.
DOI: 10.31857/S0016675824100096
EDN: WEVYTV
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Filippova, E.A., Lukina, S.S., Loginov, V.I. et al.
Hypermethylation of Long Noncoding RNA Genes GAS5, HOTAIR, HOTAIRM1, and SSTR5-AS1 as Factors in the Development and Progression of Metastatic Breast Cancer
DOI: 10.1134/S1022795424700959
ТЕТРАЦИКЛИНОВАЯ ИНДУКЦИЯ ПРИРОДНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ К БЕДАКВИЛИНУ У Mycobacterium smegmatis MC2 155
1 Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, 117198 Россия; e-mail: vatlin_alexey123@mail.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
Возникновение антибиотикорезистентности у микроорганизмов, включая микобактерии, представляет собой серьезную проблему в современной медицине, снижая эффективность лечения. В современном мире довольно широко обсуждается влияние на возникновение антибактериальной устойчивости минимальных селективных концентраций антибиотиков (МСК), которые значительно ниже классических минимальных ингибирующих концентраций (МИК). Предполагается, что такие микроконцентрации могут являться дополнительным механизмом отбора лекарственно устойчивых штаммов, что особенно актуально в связи с накоплением концентраций антибиотиков в окружающей среде в результате антропогенной деятельности. В контексте микобактерий понимание процессов индукции устойчивости к антибиотикам на уровне МСК является особенно важным для разработки эффективных стратегий лечения и контроля распространения лекарственной устойчивости. Цель данной работы – изучение индукции системы природной лекарственной устойчивости у микобактерий при воздействии на клетку концентрациями, значительно ниже стандартных МИК, не влияющими на рост клетки. Был проведен анализ устойчивости Mycobacterium smegmatis mc2 155 к одному из основных антибиотиков второго ряда, применяемых в медицинской практике, – бедаквилину, при индукции тетрациклином, офлоксацином и канамицином. Установлено, что одним из механизмов, влияющим на изменение чувствительности штамма M. Smegmatis mc2 155 при индукции микроконцентрациями тетрациклина, является система выброса антибиотика из клетки – MmpS5-Mmpl5.
DOI: 10.31857/S0016675824100105 EDN: WEPZUF
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Vatlin, A.A., Tsybizov, D.A., Letvinova, V.S. et al.
Tetracycline Induction of Natural Drug Resistance to Bedaquiline in Mycobacterium smegmatis mc2 155
DOI: 10.1134/S1022795424700984
ТЕСТИРОВАНИЕ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ КРЫЖОВНИКА НА ЧЕРНОЙ И КРАСНОЙ СМОРОДИНЕ
Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур, Орловская область, п/о Жилина, 302530 Россия; e-mail: pikuanna84@mail.ru
Одиннадцать микросателлитных маркеров, ранее разработанных на основании сиквенсов крыжовника, были протестированы на красной и черной смородине. В результате все микросателлитные локусы амплифицировали на представителях смородины черной, а на представителях смородины красной в трех локусах не было амплификации (RucANS, RucDFR2-1, RucDFR1-3). Выявлены полиморфные локусы как для черной, так и для красной смородины. В локусе MTT-7 у исследуемых генотипов черной смородины наблюдается амплификация трех фрагментов, возможно, данный локус дублицирован. При этом на красной смородине в локусе MTT-7 наблюдается амплификация, типичная для монолокусного микросателлита. Локусы RucHLH-1 и RucUFGT были протестированы на гибридной семье смородины красной (Белая Потапенко × 1426-21-80). Путем генетического картирования установлена локализация локуса RucHLH-1 на группе сцепления 4 в геноме красной смородины и локализация RucUFGT (предположительно) на группе сцепления 1. Набор микросателлитных локусов для рода Смородина на данный момент ограничен. В данной работе показано, что часть SSR-маркеров, разработанных на крыжовнике, амплифицируются и выявляют полиморфизм и на смородине тоже, а также могут быть использованы для исследований как черной, так и красной смородины.
DOI: 10.31857/S0016675824100114
EDN: WEKCGY
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Pikunova, A.V., Pavlenko, A.A., Dolzhikova, M.A. et al.
Transferability of SSR Markers Developed from Gooseberry to Black and Red Currants
DOI: 10.1134/S1022795424700996
ГЕН SHAGGY, КОДИРУЮЩИЙ ПРОТЕИНКИНАЗУ GSK3, КОНТРОЛИРУЕТ ЗАВИСИМОЕ ОТ ПОЛА ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ D. melanogaster НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ
1 Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”, Москва, 123182 Россия; e-mail: * veselkinaer123@gmail.com, ** egpas@rambler.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
3 Институт биологии гена Российской академии наук, Москва, 119334 Россия
Дофаминергические нейроны контролируют поведение, память и подвижность, а причинно-следственная связь нарушения их работы с нейродегенеративными заболеваниями и старением привлекает внимание к исследованию участия дофаминергических нейронов в регуляции продолжительности жизни. Важную роль в работе дофаминергических нейронов играет высококонсервативная серин-треониновая протеинкиназа GSK3 (Glycogen Syntase Kinase 3) – один из важнейших мультифункциональных ферментов клеток высших организмов, которую у Drosophila melanogaster кодирует ген shaggy. В этой статье впервые приведены доказательства того, что изменение уровня экспрессии shaggy всего лишь в нескольких кластерах дофаминергических нейронов может повлиять на продолжительность жизни. Это влияние может быть как отрицательным, так и положительным и зависит от пола. Полученные данные могут послужить основой для дальнейшего поиска сфокусированных на конкретных клетках-мишенях факторов, регулирующих темпы старения, а также для разработки высокоспецифичных подходов к терапии нейродегенеративных заболеваний.
DOI: 10.31857/S0016675824100127 EDN: WEIMKM
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Roshina, N.V., Veselkina, E.R., Trostnikov, M.V. et al.
The shaggy Gene Encoding the GSK3 Protein Kinase Controls the Sex-Dependent Effects of Specific Clusters of D. melanogaster Dopaminergic Neurons on Life Span
DOI: 10.1134/S102279542470100X
ГЕНОМ Staphylococcus epidermidis ИЗ КАЗЕОЗНОГО НЕКРОЗА ТУБЕРКУЛЕМЫ
1 Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск, 664003 Россия; e-mail: obogarkov@mail.ru
2 Иркутская областная клиническая туберкулезная больница, Иркутск, 664039 Россия
3 Иркутский государственный медицинский университет, Иркутск, 664003 Россия
Ряд факультативно-анаэробных липофильных микроорганизмов, включая представителей Corynebacterium и Staphylococcaceae, обитают в некротическом содержимом туберкулем. Проведено выделение из казеума штамма Staphylococcus epidermidis, его полногеномное секвенирование и картирование генов. Выявили, что коагулазонегативный стафилококк относится к генотипу MLST 73 и устойчив к двум противотуберкулезным препаратам. Фенотипически штамм обладает уреазной, желатиназной и бета-гемолитической активностью и имеет соответствующие гены. Как и у S. epidermidis O47, его геном состоит из одной хромосомы, содержащей около 2.4 млн пар нуклеотидов, а oriC имеет такую же ориентацию. Всего было идентифицировано 2333 гена, из которых 2206 были кодирующими. В контигах изученного генома обнаружены последовательности генов репликации плазмид: rep7a, rep13, rep5b и pSK1. Филогенетический анализ указывает на близость анализируемого генома с большой группой европейских штаммов. Учитывая биохимические и микробиологические свойства выделенного штамма, мы предполагаем, что стафилококки и другие факультативно-анаэробные микроорганизмы-сателлиты туберкулезных очагов могут играть важную роль в разжижении казеозного некроза за счет собственной протеолитической активности и привлечения нейтрофилов к очагу воспаления.
DOI: 10.31857/S0016675824100139
EDN: WEFYLG
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Sinkov, V.V., Orlova, E.A., Ogarkov, O.B. et al.
The Genome of Staphylococcus epidermidis Isolated from Caseous Tuberculoma
DOI: 10.1134/S1022795424701011
Translated version (Russ J Genet. Volume 60, issue 10, 2024):
Soloshenkov, A.D., Soloshenkova, E.A., Semina, M.T. et al.
Erratum to: Artificial Intelligence and Classical Methods in Animal Genetics and Breeding
DOI: 10.1134/S1022795424100028
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 10 – 2024 г.
TaATG8 Is Involved in the Response to Abiotic Stresses and Powdery Mildew in Arabidopsis
1 Plant Stress Laboratory, College of Life Science, Hebei Agricultural University, 071001, Baoding, P.R. China
2 StateKey Laboratory of North China Crop Improvement and Regulation, Hebei Agricultural University, 071001, Baoding, P.R. China
Correspondence to G. Liu or D. M. Wang
ATG8 is a key gene in the process of autophagy. The expression of ATG8 affects many intracellular progresses. Here we report that the amino acid sequence of AtATG8 and TaATG8 protein share a high similarity of 84.03%, we found that TaATG8 involved in the abiotic stresses, such as drought, salt stress and nutrient deficiency. Moreover, TaATG8 plays an important role in the process of Arabidopsis defending against biotic stress caused by the infection of powdery mildew through HR. Hydrogen peroxide acts as an important metabolic product and signaling molecule in the process of TaATG8 resisting to powdery mildew.
DOI: 10.1134/S1022795424700893
К статье на сайте SpringerLink
Misidentified Mitogenomes of Two Lycodes Species (Perciformes: Zoarcidae) in GenBank
Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, 690041, Vladivostok, Russia
Correspondence to E. S. Balakirev
Two published mitogenomes of eelpouts, Lycodes raridens (GenBank accession no. MN604279 and RefSeq accession no. NC_053740) and L. ygreknotatus (GenBank accession no. LC093396), were found in an unexpected phylogenetic position clustering with distant zoarcid species outside the genus Lycodes. An analysis of single-marker sequences has confirmed that the observed phylogenetic inconsistencies result from incorrect species identification. The accession nos. MN604279 and NC_053740 represent actually the mitogenome of Ophthalmolycus amberensis mistaken for L. raridens, and the accession no. LC093396 represents the mitogenome of Zoarces gillii mistaken for L. ygreknotatus. Both misidentified mitogenomes were already reused in phylogenetic analyses and cited in multiple subsequent publications. Consequently, the present study has been undertaken with the purpose to prevent the propagation of wrong biological information that further confuses the phylogeny of the most problematic groups of zoarcid fishes.
DOI: 10.1134/S1022795424700911
К статье на сайте SpringerLink
Mining of Novel Simple Sequence Repeat (SSR) Markers Derived from Chicken (Gallus gallus) Genome Assembly
1 Department of Cell and Molecular Biology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Department of Systems and Synthetic Biology, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran
Correspondence to A. Saidi or Mehrshad Zeinalabedini
Producing food for animals and providing meat and eggs to humans can be done economically through chicken. The creation of novel SSR markers for chicken will be an invaluable tool for evaluating genetic diversity, mapping quantitative trait loci (QTLs), and understanding population structure, and marker-assisted animal breeding applications. On the other hand, the identification of microsatellites is expensive and labor-intensive. The GMATA software was used in the current in silico approach to generate microsatellites with chromosome-anchored SSR markers from the chicken genome assembly. The genome assembly of chicken resulted in the development of 146 054 SSR markers, and marker loci that corresponded to protein coding sequences were determined. Dinucleotide motifs were prevailing (57.92%) in Ross genome. Functional analysis was used to infer the existence of SSR repeats in biologically important classes of proteins, such as kinases, transcription factors, and G protein receptors. These outcome indicated that variability of SSR repeat copies can endow the cell and whole genome and can be realized in KEGG pathways namely involvement of neuroactive ligand-receptor interaction, MAPK signaling pathway, melanogenesis, WNT signaling pathway, and adherens junction. For the first time, the present study developed a whole-genome SSR panel for chicken as part of its research. The considerable quantity of new SSR markers presented in this study serves as a significant asset for molecular genetic studies involving QTL mapping, evaluation of genetic variation, and the use of markers in animal breeding.
DOI: 10.1134/S1022795424700923
К статье на сайте SpringerLink
LncRNA linc00641 Inhibits the Proliferation and Differentiation of Chondrocytes and Aggravates Joint Injury by Targeting miR-320a
1 Department of Orthopedics, Peking University Third Hospital Qinhuangdao Hospital, 066000, Qinhuangdao, China
2 Department of Nursing, Peking University Third Hospital Qinhuangdao Hospital, 066000, Qinhuangdao, China
Correspondence to Sh. Y. Han
The purpose of this study was to investigate the expression of long non-coding RNA linc00641 in OA and its biological function in osteoarthritis (OA). The expression level of linc00641 in serum and cartilage tissue of OA subjects was detected by qRT-PCR. LPS-induced C28/I2 cells were used to construct cartilage injury models in vitro. The effects of linc00641 on the viability, apoptosis, inflammation, proliferation, and differentiation of chondrocyte models were evaluated. The target gene of linc00641 was predicted to be miR-320 through the database, and the relationship between linc00641 and miR-320a was verified using luciferase reporter gene assay. The effect of miR-320a on chondrocyte model was further evaluated. Linc00641 was significantly upregulated in serum and cartilage tissue of patients with knee OA. Functionally, downregulation of linc00641 can improve the inhibition of proliferation and differentiation of chondrocytes induced by LPS, as well as the promotion of apoptosis and inflammation. In addition, linc00641 can target and regulate the expression of miR-320a. Reduced expression of miR-320a reversed the positive effects of linc00641 inhibition on C28/I2 cell function. Linc00641 may inhibit proliferation and differentiation of C28/I2 cells through targeted inhibition of miR-320a, thus increasing the injury of cartilage tissue during OA.
DOI: 10.1134/S1022795424700960
К статье на сайте SpringerLink
Evidence for a Causal Relationship between Heart Failure and Cerebral Infarction: A Bidirectional Two-Sample Mendelian Randomization Study
1 Department of Cardiology, The Third People’s Hospital of Datong, 037000, Datong, Shanxi, China
2 Clinical Research Center, The Third People’s Hospital of Datong, 037000, Datong, Shanxi, China
3 The Third Clinical College, Shanxi University of Chinese Medicine, 030024, Taiyuan, Shanxi, China
Correspondence to Wq. Sun
Previous studies have shown a potential correlation between heart failure (HF) and cerebral infarction (CI), but its genetic basis is still unclear. This study aim to explore the genetic correlation and potential causal relationships between HF and CI. To analyse the risk relationship between heart failure and cerebral infarction by two-sample bidirectional Mendelian randomization (MR) method using human genome-wide association data analysis (GWAS). Pooled data extracted from GWAS were analyzed to explore the correlation between HF and CI risk in a European population using a two-sample bidirectional MR method. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) strongly associated with HF but not with CI were selected as genetic instrumental variables and analyzed using inverse variance weighted (IVW) analysis, weighted median analysis, simple mode, weighted mode and MR-Egger regression to investigate the causal relationship between HF and CI risk. Simultaneously, the stability and accuracy of the results were evaluated through horizontal pleiotropy, heterogeneity testing and exclusion sensitivity testing. IVW analysis showed a causal relationship between the two diseases, with HF being a risk factor for CI (OR = 1.0062, 95% CI 1.0000–1.0125, P = 0.0000), and there was no horizontal pleiotropy (Egger interval = –3.21E-04, P = 0.179) and heterogeneity (P = 0.5613, P = 0.4618). Other statistical methods, such as sensitivity analysis, did not find genetic pleiotropy biasing the results. In contrast, reverse MR results showed no significant causal relationship between CI and HF (OR = 1.89, 95% CI = 0.02–2.84, P = 0.788), and CI was not a risk factor for the development of HF. In a European population, HF may have a unidirectional causal association with CI, but no direct effect independent of HF on CI.
DOI: 10.1134/S1022795424700972
К статье на сайте SpringerLink