РОЛЬ ДЛИННЫХ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК В РАСТЕНИЯХ

А. Ю. Пронозин^{1, 2, *}, Д. А. Афонников^{1, 2, 3}

¹ Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия; e-mail: pronozinartem95@gmail.com
² Курчатовский геномный центр, Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия
³ Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090 Россия

 

Длинные некодирующие РНК (днРНК) представляют собой класс линейных или кольцевых молекул РНК длиной более 200 нуклеотидов без открытых рамок считывания. Экспериментальные исследования показали участие днРНК в регуляции устойчивости к холодовому, солевому, тепловому стрессу, в развитии плодов, корня и листьев. Однако экспериментальные методы являются трудоемкими и дорогостоящими подходами и пока еще не могут быть использованы для массового изучения днРНК в масштабах всего генома. Для этих целей применяют биоинформатические подходы, которые направлены на широкомасштабное распознавание последовательностей днРНК в геномах и транскриптомах. Несмотря на растущее число исследований, посвященных структурно-функциональному анализу днРНК, данный тип молекул по-прежнему остается малоизученным. Это связано со множеством факторов, которые нужно учитывать при идентификации днРНК. Применение пан-геномов и пан-транскриптомов позволит повысить эффективность исследования и общее количество предсказанных днРНК по сравнению с использованием генома одного представителя вида. Настоящий обзор посвящен описанию молекулярных и биологических функций днРНК, экспериментальных и биоинформатических методов идентификации, а также закономерностям эволюции, выявлению и анализу днРНК в масштабах пан-геномов и пан-транскриптомов.

DOI: 10.31857/S0016675825010016
EDN: VFMYSM

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Pronozin, A.Y., Afonnikov, D.A.
The Role of Long Noncoding RNAs in Plants.
DOI: 10.1134/S1022795424701345

 

 

ВЗАИМОСВЯЗЬ микроРНК С ТРАНСПОЗОНАМИ В РАЗВИТИИ ОСТЕОАРТРИТА

Р. Н. Мустафин^{1, *}, Э. К. Хуснутдинова²

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

 

Согласно проведенным GWAS, остеоартрит ассоциирован с более 100 различными SNP, большинство из которых локализованы в интронных и межгенных областях, где расположены гены транспозонов и произошедших от них некодирующих РНК. В ряде исследований определена также активация ретротранспозонов в тканях суставов и в периферической крови пациентов с остеоартритом. Сделано предположение о влиянии на этиопатогенез остеоартрита активированных транспозонов, вызывающих старение и связанное с ним воспаление. Для подтверждения данной гипотезы проведен поиск данных об изменении экспрессии специфических микроРНК, произошедших от мобильных генетических элементов при старении и остеоартрите. В результате найдено 23 таких микроРНК, участие которых в развитии болезни связано с воздействием на гены и сигнальные пути регуляции пролиферации и апоптоза клеток, воспалительные и метаболические процессы, механизмы деградации хряща. Изменение экспрессии данных микроРНК свидетельствует о том, что эпигенетические механизмы старения вовлечены в этиопатогенез остеоартрита вследствие патологической активации транспозонов, комплементарных последовательностям некодирующих РНК, произошедших от них в эволюции.

DOI: 10.31857/S0016675825010023
EDN: VFLMDB

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Mustafin, R.N., Khusnutdinova, E.K.
Relationship of MicroRNAs to Transposons in Osteoarthritis Development.
DOI: 10.1134/S1022795424701357

 

 

МЕХАНИЗМЫ МОДУЛИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ТИМОХИНОНА (КОМПОНЕНТА ЧЕРНОГО ТМИНА, Nigella sativa), ВЛИЯЮЩИЕ НА АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ЯДЕРНЫХ И МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ГЕНОВ В ТКАНЯХ МЫШЕЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

С. А. Абдуллаев^{1, 2, *}, Д. В. Фомина¹, Н. Ф. Раева¹, М. А. Попов³, Т. Н. Максимова⁴, Г. Д. Засухина^{1, 5}

¹ Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна, Москва, 123098 Россия; e-mail: saabdullaev@gmail.com
² Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук, Московская область, Пущино, 142290 Россия
³ Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М. Ф. Владимирского, Москва, 129090 Россия
⁴ Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, Москва, 119435 Россия
⁵ Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 117971 Россия

 

В работе обсуждается перспективный растительный препарат – тимохинон, компонент черного тмина (Nigella sativa), исследованный при многих патологиях на экспериментальных животных (мыши, крысы), характеризующийся положительным эффектом и отсутствием токсического действия. Препарат исследован в широком диапазоне доз при инъекционном и пероральном применении. Тимохинон обладает противомикробными, противовирусными, антивоспалительными, радиопротекторными свойствами. Основной повреждающей компонентой при действии ионизирующего излучения является оксидативный стресс. По этой причине в последнее время оценку радиопротекторов проводили по способности препарата снижать уровень оксидативного стресса. В качестве маркеров оксидативного стресса нами были использованы параметры изменения экспрессии генов ядерной и митохондриальной ДНК, осуществляющих важнейшие функции в клетке. Мышам линии С57Вl/6 вводили тимохинон (10 мг/кг), через 30 мин проводили облучение (6 Гр). Через 6 и 24 ч исследовали экспрессию генов в клетках головного мозга и селезенки методом ПЦР в реальном времени. Было показано, что активность ядерных генов после воздействия радиации увеличивалась, но приходила в норму, если за 30 мин до облучения мышам вводили тимохинон. Митохондриальные гены также модифицировались в направлении активности контрольных клеток. Результаты анализов показывают, что тимохинон обладает защитными свойствами и может быть перспективен в качестве радиопротектора.

DOI: 10.31857/S0016675825010033
EDN: VFHEAX

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Abdullaev, S.A., Fomina, D.V., Raeva, N.F. et al.
Mechanisms of Modulating Action of Thymoquinone (Component of Black Cumin, Nigella sativa), Affecting the Activity of Some Nuclear and Mitochondrial Genes in Mice Tissue after Exposure to X-ray Radiation.
DOI: 10.1134/S1022795424701369

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (Larix sibirica Ledeb.) В КОНТРАСТНЫХ ЭКОТОПАХ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Н. В. Орешкова^{1, 2, 3, *}, А. В. Пименов¹, Т. С. Седельникова¹, С. П. Ефремов¹

¹ Институт леса им. В. Н. Сукачева – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”, Красноярск, 660036 Россия; e-mail: oreshkova@ksc.krasn.ru
² Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”, Красноярск, 660036 Россия
³ Сибирский федеральный университет, Красноярск, 660041 Россия

 

С помощью микросателлитных маркеров (SSR) проведена оценка генетического полиморфизма пяти ценопопуляций лиственницы сибирской (L. sibirica), произрастающих в Республике Хакасия. Наиболее высокие значения среднего числа аллелей на локус выявлены в ценопопуляциях L. sibirica с остепненных лугов долины озера Фыркал (3.9 ± 0.458) и облесенных суходольных склонов в долине озера Агаскыр (3.9 ± 0.348). Для последней ценопопуляции характерны также максимальное значение эффективного числа аллелей на локус (2.302 ± 0.283) и самые большие показатели наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности (H_O = 0.487 ± 0.074, H_E = 0.492 ± ± 0.070). Анализ популяционной структуры свидетельствует о 0.8%-ном избытке гетерозиготных генотипов относительно популяции (F_IS = -0.008 ± 0.031) и 3.4%-ном дефиците гетерозиготных генотипов (F_IT = 0.034 ± 0.034) относительно вида. Дифференциация изученных ценопопуляций L. sibirica по SSR-маркерам составляет 4.3% (F_ST = 0.043). Наименьшее генетическое расстояние (0.036) выявлено между экотопически максимально сходными (лесными) ценопопуляциями L. sibirica, а наибольшее генетическое расстояние (0.077), напротив, диагностировано между экотопически контрастными (болотной и остепненной) ценопопуляциями.

DOI: 10.31857/S0016675825010046
EDN: VEZVBB

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Oreshkova, N.V., Pimenov, A.V., Sedel’nikova, T.S. et al.
Genetic Polymorphism of Siberian Larch (Larix sibirica Ledeb.) in Contrasting Ecotopes of the Republic of Khakassia.
DOI: 10.1134/S1022795424701370

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГОЛШТИНСКОГО СКОТА ПО МИКРОСАТЕЛЛИТНЫМ МАРКЕРАМ ДНК

Л. А. Калашникова*, Т. Б. Ганченкова, Н. В. Рыжова, Я. А. Хабибрахманова, И. Е. Багаль, И. Ю. Павлова, А. Е. Калашников

Всероссийский научно-исследовательский институт племенного дела Минсельхоза России, Московская область, г. Пушкино, пос. Лесные Поляны, 141212 Россия; e-mail: lakalashnikova@mail.ru

 

Представлены результаты исследования полиморфизма 12 микросателлитных локусов крупного рогатого скота голштинской породы ряда регионов России и зарубежных стран. Среднее количество аллелей на локус составило 5.43 ± 0.19 при колебаниях в интервале 4–13 аллелей, среднее число эффективных аллелей – 3.26 ± 0.11. Установлен перечень из 29 наиболее часто встречающихся аллелей. Выявлено 22 приватных аллеля, при этом частота приватных аллелей составила 0.004–0.033. Показано, что количество локально распространенных аллелей в отечественных стадах выше, чем у животных зарубежной селекции. Средний уровень наблюдаемой гетерозиготности по всем локусам достиг 0.681 ± 0.017 и варьировал в диапазоне 0.65–0.78 при индексе фиксации –0.131 ± 0.005. Генетические расстояния между стадами отечественной селекции составили < 0.074. Выявлено, что стада коров распадаются на два кластера. В один кластер вошли животные из трех областей России вместе с быками Германии и Нидерландов, а в другой кластер – животные двух регионов, близких быкам Канады, США и Англии. При этом быки Дании и Финляндии оказались в отдельном кластере. Цель настоящей работы – оценка аллелофонда голштинского скота отечественной селекции и определение генетического профиля породы по STR-маркерам.

DOI: 10.31857/S0016675825010057
EDN: VEUINC

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Kalashnikova, L.A., Ganchenkova, T.B., Ryzhova, N.V. et al.
Genetic Assessment of Holstein Cattle Using Microsatellite Markers.
DOI: 10.1134/S1022795424701382

 

 

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА NIPAL1 rs135173498 КАК МАРКЕР ЭМБРИОНАЛЬНОЙ ЛЕТАЛЬНОСТИ У АУЛИЕКОЛЬСКОГО СКОТА

Е. В. Белая^{1, *}, Е. А. Климанова², В. М. Норкина², И. С. Бейшова³

¹ Белорусский государственный педагогический университет им. Максима Танка, Минск, 220030 Республика Беларусь; e-mail: Kolyuchka005@rambler.ru
² Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, 630039 Россия
³ Западно-Казахстанский аграрный технический университет им. Жангир хана, Уральск, 090009 Республика Казахстан

 

Установлено, что у крупного рогатого скота аулиекольской породы SNP G/А rs135173498, ассоциированный с живой массой при рождении (p-value = 2,71E-06), характеризуется отсутствием живорожденных телят, гомозиготных по редкому генотипу при значительном объеме выборки в 497 животных. При этом телята с гетерозиготным генотипом не характеризовались снижением живой массы при рождении относительно значений этого показателя по выборке в целом. Проанализированы возможные механизмы развития фенотипического эффекта SNP rs135173498 гена NIPAL1 как фактора эмбриональной летальности у аулиекольского крупного рогатого скота и, предположительно, у пород казахской белоголовой, абердин-ангусской и шароле.

DOI: 10.31857/S0016675825010068
EDN: VEPCSW

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Belaya, A.V., Klimanova, E.A., Norkina, V.M. et al.
Polymorphism of the NIPAL1 Gene rs135173498 as a Marker of Embryonic Lethality in Auliekol Cattle.
DOI: 10.1134/S1022795424701394

 

 

ИДЕНТИФИКАЦИЯ Bos taurus И Bos grunniens НА ОСНОВАНИИ SNP

В. Н. Кипень^{1, *}, Ж. Т. Исакова^{2, 4}, М. М. Патрин³, К. Б. Чекиров⁴, К. А. Айтбаев², А. Р. Карыпова⁴, М. И. Ирсалиев²

¹ Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси, Минск, 220072 Республика Беларусь; e-mail: v.kipen@igc.by
² Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и медицины, Бишкек, 720040 Кыргызская Республика
³ OOO “Максим Медикал”, Москва, 123423 Россия
⁴ Кыргызско-Турецкий Университет “Манас”, Бишкек, 720038 Кыргызская Республика

 

В статье исследованы образцы домашнего яка и трех пород крупного рогатого скота для оценки дифференцирующего потенциала полиморфных вариантов Сhr4:68609356G>T (ген JAZF1), Chr14:35695388G>T (ген SLCO5A1) и Chr19:63181970C>G (ген CEP112). Подтверждена высокая точность (99.67%), специфичность (100%) и чувствительность (100%) предложенной тест-модели, состоящей из этих трех полиморфизмов, для идентификации домашних яков и крупного рогатого скота. Разработан быстрый и простой метод идентификации на основе данной модели с использованием технологии конкурентной аллель-специфической ПЦР (KASP), что позволяет существенно сократить временные и финансовые затраты на молекулярно-генетический анализ, а также снизить риск перекрестного загрязнения образцов.

DOI: 10.31857/S0016675825010079
EDN: VEOPTT

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Kipen, V.N., Isakova, Z.T., Patrin, M.M. et al.
Identification of Bos taurus and Bos grunniens Using SNPs.
DOI: 10.1134/S1022795424701400

 

 

СТРУКТУРА STR-АЛЛЕЛОФОНДА ПОПУЛЯЦИИ БЫКОВ ХОЛМОГОРСКОЙ ПОРОДЫ БАНКА КРИОКОНСЕРВИРОВАННОГО СЕМЕНИ, СОХРАНЕННОГО В РЕСПУБЛИКЕ КОМИ

В. С. Матюков*, А. С. Лейченко, Я. А. Жариков, С. В. Николаев

Институт агробиотехнологий Федерального исследовательского центра Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, 167023 Россия; e-mail: nipti38mail.ru

 

Исследовали полиморфизм микросателлитов у 162 чистопородных быков печорского типа холмогорской породы, холмогорской и голштинской пород, а также холмогоро-голштинских помесей. По 15 локусам микросателлитов выявили 132 аллеля, или 8.8 в среднем на локус. Из общего числа аллелей 78 (59.1%), или в среднем 5.2 аллеля на локус, встречались с частотами более 0.1 хотя бы в одной из групп быков разной генеалогии и породности. 21 аллель в 13 локусах встречался с частотами 0.15 и выше независимо от породы, генеалогии и породности группы. Наибольшее число аллелей, выявили в группах печоро-холмогоро-голштинских и холмогоро-голштинских помесей. Максимальную генетическую дистанцию установили между кроссированными печоро-холмогорскими быками и быками голштинской породы (D_N = 0.237, F_ST = 0.045). Высокую генетическую дифференциацию быков голштинской породы с кроссированными и чистолинейными производителями печорского типа холмогорской породы подтвердил кластерный анализ. Генетическое различие классической холмогорской породы с голштинской было ниже. Кластерный анализ результатов генотипирования по микросателлитам быков холмогорской породы в одном массиве с выборками животных голштинской породы и холмогоро-голштинских помесей позволил получить дополнительную информацию для планирования мероприятий по поддержанию генетического разнообразия сохраненного поголовья чистопородного холмогорского скота.

DOI: 10.31857/S0016675825010081
EDN: VEHBQU

 

 

ALU-ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ-РЕГУЛЯТОРОВ АУТОФАГИИ И АПОПТОЗА КАК ФАКТОР ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

В. В. Эрдман^{1, 3, *}, Д. Д. Каримов^{1, 2}, И. А. Туктарова¹, А. А. Петинцева¹, Я. Р. Тимашева^{1, 3}, Т. Р. Насибуллин¹

¹ Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия; e-mail: danivera@mail.ru
² Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека, Уфа, 450106 Россия
³ Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450008 Россия

 

Для оценки вклада Alu-инсерций в генах-кандидатах старения и долголетия ACE, PLAT, COL13A1, LAMA2, CDH4, SEMA6A, PKHD1L1, STK38L, HECW1, TEAD1 в выживаемость на фоне старческого физиологического и патологического фенотипа проведен анализ ассоциаций с продолжительностью жизни. Получены данные о причинах смерти 1382 человек преклонного возраста из выборки татар, проживающих в Республике Башкортостан (всего 1790 человек от 18 до 109 лет). Риск смерти оказался повышен у лиц с Alu-инсерцией в гене STK38L (Ya5ac2145*II, HR = 2.07, P = 0.022). Alu-инсерционные варианты генов HECW1 и TEAD1 продемонстрировали протективный в отношении выживаемости эффект (Ya5NBC182*II, HR = 0.71, P = 0.038 и Ya5ac2013*II, HR = 0.74, P = 0.035 соответственно). С выживаемостью при различных клинических фенотипах ассоциированы Alu-полиморфные варианты генов SEMA6A (Yb8NBC597*ID, HR = 0.54, P = 0.016 при цереброваскулярных заболеваниях), TEAD1 (Ya5ac2013*II, HR = 0.57, P = 0.016 при сердечно-сосудистых патологиях) и LAMA2 (Ya5-MLS19*ID, HR = 0.36, P = 0.03 при полиморбидности). Таким образом, с выживаемостью и достижением долголетия оказались ассоциированы гены, вовлеченные в регуляцию аутофагии и апоптоза.

DOI: 10.31857/S0016675825010092
EDN: VEFHND

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Erdman, V.V., Karimov, D.D., Tuktarova, I.A. et al.
Alu Polymorphisms of Autophagy and Apoptosis Regulatory Genes as Human Lifespan Factors.
DOI: 10.1134/S1022795424701448

 

 

АССОЦИАЦИЯ VNTR-ПОЛИМОРФИЗМА В ГЕНЕ MIR137 С КОГНИТИВНЫМИ ФУНКЦИЯМИ У БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ И ЗДОРОВЫХ ЛИЦ

М. В. Алфимова*, Г. И. Коровайцева, В. В. Плакунова, В. Е. Голимбет

Научный центр психического здоровья, Москва, 115522 Россия; e-mail: m.alfimova@gmail.com

 

Цель исследования состояла в анализе ассоциаций между когнитивными доменами, нарушенными при шизофрении, и полиморфизмом rs58335419, расположенным в GWAS-значимом локусе риска шизофрении – в гене MIR137, кодирующем miR-137. Больные с диагнозами шизофренического спектра (n = 787) и здоровые добровольцы без наследственной отягощенности психозами (n = 622) выполнили тесты на семантическую вербальную беглость (ВБ), внимание/рабочую память, вербальную эпизодическую память и управляющие функции. После коррекции на множественность сравнений нарушения ВБ были ассоциированы с гомозиготным носительством распространенного аллеля (с тремя повторами) у больных мужчин. Аналогичные тенденции имели место в объединенной выборке для внимания/рабочей памяти и общего индекса когнитивного функционирования. Аллель с четырьмя повторами не был связан с вариативностью когнитивных функций. Полученные результаты указывают на ассоциацию между гомозиготным носительством распространенного аллеля rs58335419 и более низкими показателями когнитивных функций, что противоположно действию данного полиморфизма на риск развития заболевания.

DOI: 10.31857/S0016675825010103
EDN: VECUEW

Translated version (Russ J Genet. Volume 61, issue 1, 2025):
Alfimova, M.V., Korovaitseva, G.I., Plakunova, V.V. et al.
Association of the VNTR Polymorphism in the MIR137 Gene with Cognitive Functions in Schizophrenia Patients and Healthy Individuals.
DOI: 10.1134/S1022795424701461

 

 

 

 

Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 1 – 2025 г.

Genetic Diversity of Staple Length Phenotypes in Inner Mongolian Cashmere Goats

X. W. Li¹, S. H. Gao³, D. Yuan¹, Q. Li¹, Y. C. Xie³, X. Qiao³, R. Su², Z. H. Liu², M. Lan¹, J. Q. Li², R. J. Wang²

¹ College of Health and Wellness, Panzhihua University, 617000, Panzhihua, China
² College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, 010018, Hohhot, China
³ College of Animal Science and Technology, Hebei Normal University of Science and Technology, 066004, Qinhuangdao, China
Correspondence to R. J. Wang

 

The Inner Mongolian Cashmere goat is an excellent local breed that has been obtained through long-term natural selection and artificial breeding. Statistical analysis showed that the staple length of the goats varies between 5 and 34 cm. The progeny of Long staple length (LSL) dams mated with other types of sires exhibited a maximum staple length of 19.12 cm. Moreover, the coefficient of variation of staple length in the progeny ranged from 19.57 to 45.05% and decreased with the increase in the staple length of the parents. The Shannon–Wiener index of the staple length of the Inner Mongolian Cashmere goat population was high (3.87), and that trait of LSL goats had higher phenotypic and genetic diversities. The heterosis of the different staple types varied, with positive mid-parent heterosis in the entire population. In addition, the mid-parent heterosis increased with the increase in staple length, and the mid-parent heterosis for LSL goats is the highest. Therefore, the staple length of progeny could be increased by selective breeding of LSL goats.

DOI: 10.1134/S1022795424701412
К статье на сайте SpringerLink

 

 

RNA Sequencing-Based Transcriptome Analysis of Seasonal Coat Color Change in Arctic Fox (Vulpes lagopus)

Z. Hong, H. Liu, Yu. Xie, Yu. Gong, X. Qiao, C. Han, Zh. Liu

College of Animal Science and Technology, Hebei Normal University of Science and Technology, Hebei Key Laboratory of Special Animal Germplasm Resources Mining and Innovation, 066612, Qinhuangdao, Hebei, China
Correspondence to Zh. Liu

 

Arctic fox coat color varies seasonally, white in winter and gray in summer. To find out the potential effect or genes involved in this characteristic of the white morph of the arctic fox, this study utilized RNA sequencing-based transcriptome analysis to identify differentially expressed genes. Firstly, we measured and analyzed the melanin content of pelage during the two peak periods in the circannual rhythm of coat color molt in arctic fox, July and December, and found that melanin content was significantly higher in July than in December (p < 0.01). Transcriptome sequencing was then performed on skin tissues from the middle dorsal region in July and December. A total of 1177 differentially expressed genes were detected. We also identified differential expression of several key pigmentation genes, six of which are located in the melanogenesis pathway. Six differentially expressed genes were validated by real-time quantitative PCR, and the results obtained were consistent with the transcriptome sequencing results. This study provides the molecular foundation and contributes to future studies of understanding the genic regulatory mechanism underlying seasonal coat color change in arctic fox.

DOI: 10.1134/S1022795424701424
К статье на сайте SpringerLink

 

 

Whole Sequence Analysis of BRCA1 Gene to Unravel the Genetic Diversity and Phylogenetic Structure of the Domestic and Wild Sheep

A. Nikmanesh¹, A. Esmailizadeh², H. A. Nanaei¹, L. Ezedinloo³, M. A. Fozi²

¹ Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, 7616913439, Kerman, Iran
² Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, 7616913439, Kerman, Iran
³ Natural History Museum and Genetic Resource Bureau, DOE, 738314155, Tehran, Iran
Correspondence to M. A. Fozi

 

The BRCA1 gene, which is called a “gatekeeper” plays an important role in the process of repairing DNA damage, maintaining chromosome stability, regulating the cell cycle and regulating the transcription process. The current research was conducted with the aim of bioinformatic analysis and comparison of the genetic diversity and phylogenetic structure of the BRCA1 gene of different breeds of domestic and wild sheep from 45 breeds in 6 geographical regions using the NCBI genome database. The desired sequences were aligned using MEGA11 software and a phylogenetic tree was drawn by the Neighbor-Joining method. Also, nucleotide diversity, haploid diversity, the number of mutations, the percentage of gene differentiation and gene conversion were analyzed using Dnaspv5 software. The analyses related to the comparison of breeds showed 735 polymorphisms, which led to the creation of 75 different haplotypes. The average genetic distance within and between breeds was calculated to be 0.043 and 0.063 respectively. The genetic distance between Rhoen and Cheviot breeds is the highest (0.34) and between Scottish Blackface and Welsh Hardy Speckled Face and Cine Capari breeds with Norduz was the lowest (0.001). The Genetic differentiation between Karakas and Cheviot was the highest (0.03). Tajima’s D value in Tajima’s neutrality test was –2.421, which was significant (p < 0.05). The reasons for high genetic diversity in the wild population, which inhibits genetic drift and reduction of inbreeding are the existence of jungle and open environments, which affect muscle strength, eating habits, aggressive behaviors and defense responses.

DOI: 10.1134/S1022795424701436
К статье на сайте SpringerLink

 

 

Identification of Prognostic Genes in the Tumor Microenvironment of Lung Squamous Cell Carcinoma

J. Ding¹, Sh. Wang², J. Ning³, N. Sun¹

¹ Department of Thoracic Surgery, Cancer Hospital of China Medical University, Liaoning Cancer Hospital and Institute, 110042, Shenyang, Liaoning Province, China
² Department of Radiotherapy, The Second Hospital of Jilin University, 130000, Changchun, Jilin Province, China
³ Department of General Medicine, Cancer Hospital of China Medical University, Liaoning Cancer Hospital and Institute, 110042, Shenyang, Liaoning Province, China
Correspondence to N. Sun

 

This study was aimed to identify prognostic genes in the tumor microenvironment (TME) of lung squamous cell carcinoma (LUSC). The LUSC transcriptome data were downloaded from the TCGA and GEO databases. The immune and stromal scores as well as tumor purity of LUSC samples were analyzed. The differentially expressed genes (DEGs) in high vs. low stromal score and high vs. low immune score were respectively screened. The important TME-related genes were screened using univariate/multivariate cox regression, and LASSO regression analyses. The correlation of important TME-related genes and immune microenvironment was analyzed. Finally, the important TME-related genes were validated through GEO dataset and clinical samples. The LUSC samples with low estimate, immune and stromal scores, and high purity score had better prognosis. 1241 and 798 DEGs were respective lyscreened in two groups, with 642 intersection DEGs. Pathway analysis identified cytokine-cytokine receptor interaction as the most significantly correlated pathway. From these intersection genes, STARD6, FGA, TRIM58 and HPR were considered prognosis-correlated important TME-related genes. High expression of STARD6 had a better prognosis, while low expression of FGA, TRIM58 and HPR had a better prognosis. STARD6 was upregulated in tumors, while FGA, TRIM58 and HPR were downregulated in tumors. TME may be related with cancer progression and prognosis of patients in LUSC. Immune and stromal scores-based genes may serve as treatment biomarkers for LUSC.

DOI: 10.1134/S102279542470145X
К статье на сайте SpringerLink

 

 

The Complete Chloroplast Genome of Colpomenia sinuosa

X. Wang^1,2, L. Song¹, Y. Fu¹, Y. Y. He², Ch. Qu^2,3, J. Miao^2,3, W. Xie^1,3

¹ Light Industry Technology and Engineering Specialty, Qingdao University of Science and Technology, 266042, Qingdao, China
² First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, 266061, Qingdao, China
³ Laboratory for Marine Drugs and Bioproducts of Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, 266071, Qingdao, China
Correspondence to J. Miao or W. Xie

 

Colpomenia sinuosa is very versatile and can be used as a raw material for the production of food, fuel and other products. The cp genome of C. sinuosais 135 967 bp in length with a GC content of 30.69%.The assembled genome has a typical cyclic structure, containing a large single-copy (LSC)region of 82 233 bp, a small single-copy (SSC) region of 43 214 bp, and a pair of inverted repeat regions (IRs) of 5260 bp. The cp genome contains 108 895 unique genes, including 98 424 protein-coding genes, 8338 rRNA genes, and 2133 tRNA genes. Phylogenetic analysis showed that C. sinuosa was closely related to Phaeophyceae C. sinuosa is a brown alga rich in molecules of pharmacological, nutraceutical, and functional properties. Despite its therapeutic potentials, this alga is poorly studied in this area of the Mediterranean. Herein we present the report on C. sinuosa with published genomic information to facilitate research.

DOI: 10.1134/S1022795424701473
К статье на сайте SpringerLink