Аннотации статей. Том 61, 2025 г., № 2
РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ТРАНСКРИПЦИОННОГО ФАКТОРА NRF2 ПОСРЕДСТВОМ ДЕАЦЕТИЛИРОВАНИЯ, ИНДУЦИРОВАННОГО SIRT1: ВОЗМОЖНАЯ ПЕТЛЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ SIRT1–NRF2
1 Воронежский государственный университет, Воронеж, 394018 Россия; e-mail: kru751@rambler.ru
2 Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, 394036 Россия
NRF2 является одним из ключевых компонентов, обеспечивающих защиту клеток от повреждений. Его активность связана с другими сигнальными путями, которые могут оказывать на него как прямое, так и косвенное воздействие. К ним относятся белки, которые могут влиять на его активность посредством ацетилирования и деацетилирования, такие как p300/CBP, HDACs. Однако исследования разных научных групп иногда противоречат друг другу. С одной стороны, имеются данные, свидетельствующие о том, что ацетилирование повышает активность NRF2, в то время как деацетилирование снижает его активность. С другой стороны, некоторые результаты демонстрируют, что активация деацетилазы SIRT1 увеличивает посттрансляционную активность NRF2. В то же время сам NRF2 может влиять на экспрессию SIRT1, образуя петлю положительной обратной связи. В этом обзоре рассматриваются различные аспекты взаимодействия между активностью фактора транскрипции NRF2 и ацетилазами/деацетилазами, в первую очередь SIRT1. Кроме того, рассматриваются варианты непрямого взаимодействия между NRF2 и SIRT1 через другие сигнальные пути, связанные с PGC-1α и p62.
DOI: DOI: 10.31857/S0016675825020017
EDN: UWMMTV
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КУЛЬТУРАХ ЛИМФОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА, ЭКСПОНИРОВАННЫХ ГЕРБИЦИДОМ ПАРАКВАТОМ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: nin-kuzmin@yandex.ru
2 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук,
Москва, 119991 Россия
3 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук,
Москва, 119991 Россия
Проведены эксперименты по кратковременному (один час) тестирующему воздействию гербицида параквата – сильнейшего индуктора окислительного стресса на культивируемые клетки крови (поздняя G1-стадия первого митоза, 4 х 10–8 моль/л) девяти здоровых доноров. В 60-часовых (краткосрочных) и в 120-часовых (долгосрочных) культурах лимфоцитов, подвергшихся воздействию параквата in vitro, средние частоты аберрантных клеток составили, соответственно 4.05 ± 0.55 и 9.42 ± 1.23%, что существенно превышает соответствующие контрольные уровни: 1.16 ± 0.30 и 1.70 ± 0.50% (р = 0.008 и 0.018, соответственно). Наблюдаемые генотоксические эффекты обусловлены в первую очередь индукцией этим оксидантом простых аберраций хроматидного типа (одиночные фрагменты), уровни которых составили 3.32 ± 0.40 и 8.92 ± 1.40 на 100 клеток при кратковременном и длительном культивировании лимфоцитов, соответственно (против 1.03 ± 0.34 и 1.56 ± 0.38 на 100 клеток в соответствующем контроле). В клеточных культурах обоих типов частоты парных хромосомных фрагментов также значимо (или на уровне тенденции) превышали таковые показатели в контроле (р = 0.046 и 0.068 для 60- и 120-часовых культур, соответственно). Различий между 60- и 120-часовыми неэкспонированными культурами клеток по уровню аберрантных клеток и аберраций хромосом всех типов не выявлено. Напротив, долгосрочные культуры лимфоцитов, подвергшиеся воздействию параквата, демонстрируют значимо повышенный уровень аберрантных метафаз и одиночных хроматидных фрагментов по сравнению с краткосрочными экспонированными культурами (р = 0.001). Показано, что долгосрочные эффекты характеризовались более высокими индивидуальными значениями показателя омега Коэна (w) – от 0.157 до 0.259 по сравнению с таковыми для 60-часовых культур – от 0.057 до 0.153. Полученные данные свидетельствуют об индукции геномной нестабильности в отдаленных потомках лимфоцитов человека, подвергшихся в начале культивирования кратковременному воздействию параквата, и ее индивидуальном характере.
DOI: DOI: 10.31857/S0016675825020021
EDN: UWBNIC
РЕПАРАТИВНАЯ СБОРКА ХРОМАТИНА ИГРАЕТ ВАЖНУЮ РОЛЬ В СТАБИЛЬНОСТИ ГЕНОМА
1 Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”, Ленинградская область, Гатчина, 188300 Россия; *e-mail: alekseeva_ea@pnpi.nrcki.ru
2 Курчатовский геномный центр – ПИЯФ, Ленинградская область, Гатчина, 188300 Россия
При завершении репарации ДНК важную роль играют процессы, связанные с восстановлением нормальной структуры хроматина. Некорректная сборка хроматина может привести к геномным перестройкам, которые, в свою очередь, могут быть причиной развития многих болезней, включая рак. Ранее мы обнаружили, что нарушения правильности сборки нуклеосом и их ремодулирования в процессе репаративной сборки хроматина приводят к повышенному уровню мутагенеза. В настоящей работе мы показали, что мутация asf1Δ имеет конститутивно гиперактивированную киназу Rad53, что служит причиной дезорганизации структуры хроматина и значительно изменяет спектр спонтанных репаративных мутаций. Нарушение сайта связывания адаптерного белка Rad9 с ДНК в результате инактивации гена DOT1 нивелирует hif1Δ-специфический мутагенез, который является следствием некорректной репаративной сборки нуклеосом. Отсутствие белка Rad9 при нормальных условиях роста и при обработке низкими дозами УФ-лучей приводит к аберрантной активации комплекса RNR. При этом дальнейшее увеличение дозы УФ-облучения практически не влияет на экспрессию RNR3. Эти результаты подтверждают, что корректная сборка хроматина критична для нормального функционирования генома.
DOI: DOI: 10.31857/S0016675825020032
EDN: UVVFZD
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КИШЕЧНЫХ МЕТАГЕНОМОВ ПАЦИЕНТОВ С ДЕПРЕССИЕЙ ПО СИГНАТУРНЫМ ГЕНАМ Faecalibacterium prausnitzii НА ШТАММОВОМ УРОВНЕ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: olgavr06@mail.ru
С использованием двух различных методических подходов, биоинформатического и количественного ПЦР-анализа, был проведен сравнительный анализ кишечных метагеномов пациентов с депрессией и здоровых добровольцев по представленности сигнатурных бактериальных генов, кодирующих ключевые ферменты для продукции метаболитов, биомаркерных для депрессии, комплементарных генам из геномов комменсальной бактерии Faecalibacterium prausnitzii. С использованием in silico подхода была выявлена штаммовая специфичность этих биомаркерных генов, проведена их кластеризация на группы и исследовано распространение представителей различных групп в 36 метагеномах пациентов с депрессией и 38 здоровых добровольцев. К ряду генов из наиболее распространенных групп были подобраны праймеры, с использованием которых был проведен количественный ПЦР-анализ 15 метагеномов от пациентов с депрессией и 15 метагеномов от здоровых добровольцев. Сравнительный анализ полученных данных выявил статистически значимое снижение уровня представленности генов, кодирующих глутаматсинтазу GltB, аспарагинсинтетазу AsnA, серин-гидроксиметилтрансферазу в кишечных метагеномах пациентов с депрессией. На основе полученных данных можно рекомендовать эти гены как биомаркеры для разработки тест-систем для диагностики клинической депрессии по кишечному микробиому.
DOI: 10.31857/S0016675825020043
EDN: UVNIPJ
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ И ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОПУЛЯЦИЙ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ (Pinus sibirica Du Tour) В ПРЕДУРАЛЬЕ И НА УРАЛЕ
1 Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук, Томск, 634055 Россия; e-mail: e_ a_petrova@mail.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук,
Москва, 119991 Россия; e-mail: belokon@vigg.ru
3 Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук,
Сыктывкар, 167982 Россия
С помощью анализа аллозимных генотипов взрослых растений изучена генетическая изменчивость сосны кедровой сибирской, Pinus sibirica Du Tour, в западной части ареала. Установлено, что предуральские и уральские популяции обладают сходными паттернами генетической изменчивости и объединяются в две близкие группы, отличающиеся от популяции из Западной Сибири. Параметры внутрипопуляционного разнообразия изученных выборок в западной части ареала оказались ниже, чем в центральной, согласно ранее полученным данным. Клинальный характер изменчивости по некоторым аллозимным локусам, по-видимому, может отражать процессы расселения вида в северо-западном направлении из уральского рефугиума и быть результатом адаптации популяций к климатическим условиям Предуралья и Урала. Современная динамика ареала P. sibirica обусловлена антропогенным влиянием и климатическими изменениями, которые вызывают фрагментацию западной границы распространения вида и могут приводить к исчезновению отдельных островных популяций.
DOI: DOI: 10.31857/S0016675825020054
EDN: UVNGSM
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АСКОРБАТА И ПРОФИЛЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ЕГО МЕТАБОЛИЗМА В ЛИСТЬЯХ ЧЕСНОКА Allium sativum L. В ОТВЕТ НА ХОЛОДОВОЙ СТРЕСС
1 Институт биоинженерии, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; e-mail: michel7753@mail.ru
2 Федеральный научный центр овощеводства, Московская обл., п. ВНИИССОК, 143080 Россия
У двух озимых сортов чеснока (Allium sativum L.) определена экспрессия генов ключевых ферментов L-галактозного пути биосинтеза аскорбата (АК) (VTC2, GPP, GalDH, GalLDH) и генов восстановления АК из окисленных форм (MDHAR1, MDHAR4, MDHAR5) в динамике (0, 2, 4, 6 и 24 ч) кратковременного (24 ч) воздействия холодового (2°С) стресса. Обнаружено, что в листовой ткани обоих сортов (Сармат и Дубковский) уровень транскриптов VTC2 стабильно растет в процессе стрессового воздействия. Сорта также сходны по экспрессионному ответу на стресс генов GalLDH и MDHAR1, но различаются по реакции генов GPP, GalDH, MDHAR4 и MDHAR5. В листовой ткани обоих сортов в динамике холодового стресса определено содержание АК, каротиноидов (сумма) и хлорофиллов (a и b). Показано, что количество всех анализируемых метаболитов исходно выше у сорта Сармат, чем у сорта Дубковский, и изменяется в динамике стресса сортоспецифичным образом. Для обоих сортов показана положительная корреляция между количеством АК и уровнем экспрессии гена GalDH.
DOI: 10.31857/S0016675825020065
EDN: UVKEGO
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ GH И LEP С КАЧЕСТВЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МЯСА ОВЕЦ
Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр, Михайловск, 356241 Россия; e-mail: antoninaskokova@mail.ru
Проведено секвенирование ДНК овец породы советский меринос для выявления однонуклеотидного полиморфизма в генах GH и LEP, связанных с качественными показателями мяса. На основании проведенного анализа в нуклеотидной последовательности гена GH в экзоне 5 обнаружена миссенс-мутация с.321С>Т, приводящая к замене аргинина на глицин; в гене LEP в экзоне 3 выявлена миссенс-мутация с.387G>Т, результатом которой является замена аминокислоты валин на лейцин. Установлены частоты встречаемости аллелей и генотипов в обнаруженных вариантах полиморфизма с.321С>Т гена GH и с.387G>Т гена LEP. Выявлена взаимосвязь между качественным составом мышечной ткани у овец и их генотипическими вариантами по обоим исследуемым генам. Мышечная ткань гетерозиготного генотипа по мутантным аллелям с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP содержала больше протеина на 3.3 и 2.4%, но меньше влаги на 3.3 и 2.4%, чем у овец гомозиготного генотипа по диким аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP. Исследования длиннейшего мускула спины овец породы советский меринос позволили выявить большее количество мышечных волокон у носителей мутантных аллелей с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP на 4.7 и 7.6%, но меньший диаметр мышечного волокна на 8.9 и 5.0% в сравнении с мышечными клетками овец, гомозиготных по диким аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP . Общая оценка “мраморности” мышечной ткани у овец гетерозиготных генотипов по мутантным аллелям с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP выше на 2.3 и 1.5 балла, чем у гомозигот по референсным аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP . Полученные результаты позволяют рассматривать полиморфизм с.321С>Т в гене GH и полиморфизм с.387G>Т в гене LEP как генетические маркеры для оценки и улучшения качественных показателей мяса овец.
DOI: 10.31857/S0016675825020076
EDN: UVGWCM
АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ЭКСПРЕССИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ микроРНК miR-767, miR-335-3p И miR-106b-5p И МЕТАБОЛИТОВ МОЛОКА И СЫВОРОТКИ КРОВИ КОЗ (Capra hircus)
Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиал Федерального исследовательского центра животноводства – ВИЖ им. академика Л. К. Эрнста, Санкт-Петербург, пос. Тярлево, 196625 Россия; e-mail: pozovnikova@gmail.com
В представленной работе охарактеризован профиль экспрессии микроРНК miR-767, miR-335-3p и miR-106b-5p в пробах молока и сыворотки крови коз с первой по 23-ю недели лактации с учетом динамики некоторых белковых и липидных метаболитов молока и крови. Экспрессия микроРНК в молоке была ассоциирована с некоторыми изменениями анализируемых метаболитов. MiR-767 положительно коррелировала с молочным белком, казеином, жирными кислотами (C18:0, СЦЖК и МНЖК). Для miR-335-3p была установлена отрицательная связь с содержанием общего холестерина и триглицеридов крови, но положительная с содержанием молочного жира и СЦЖК, КЦЖК, ТЖК и НЖК, в том числе С14:0, С16:0 и С18:0. Экспрессия miR-106b-5p показала однонаправленную связь с общим холестерином крови. Среди всех трех анализируемых микроРНК сыворотки крови только экспрессия miR-106b-5p была положительно ассоциирована с содержанием молочного белка, казеина, ДЦЖК и МНЖК. Высокий прогностический эффект (R2 > 0.800, p < 0.001) предполагает значимую роль микроРНК, синтезируемых молочной железой (miR-767 и miR-335-3p), для белково-жировых компонентов молока, и miR-106b-5p, циркулирующей в крови, для молочного белка и казеина. Результаты нашего исследования позволяют предположить, что повышение уровня экспрессии miR-767, miR-335-3p в молоке и miR-106b-5p в сыворотке крови приводит к активации транскрипции и трансляции их генов-мишеней, что фенотипически выражается в увеличении значений ряда белково-жировых компонентов молока коз. Изучение роли микроРНК в регуляции лактации является перспективным направлением современной молекулярной биологии, которое имеет большой потенциал для повышения эффективности молочного производства, улучшения качества продукции и в программах разработки прогностических биомаркеров.
DOI: 10.31857/S0016675825020087
EDN: UVGAZS
ПЕРВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ГЕНА toxb2 В ШТАММАХ Pyrenophora tritici-repentis ИЗ РОССИИ И КАЗАХСТАНА
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, 196608 Россия; e-mail: nina2601mir@mail.ru
Для 18 штаммов аскомицетного гриба Pyrenophora tritici-repentis – возбудителя желтой пятнистости пшеницы – была определена расовая принадлежность и идентифицированы toxb-гены. Анализируемые штаммы были отнесены преимущественно к расе 4, непатогенной для мягкой пшеницы. Сравнение нуклеотидных последовательностей гена toxb одного штамма P. tritici-repentis из Казахстана и пяти штаммов гриба из Татарстана с референсными последовательностями генов ToxB1, toxb2, ToxB4, toxb12 и toxb14 позволило точно идентифицировать исследуемые гены как toxb2. Это первое обнаружение гена toxb2 в популяциях P. tritici-repentis из России и Казахстана. Также были продемонстрированы различия между последовательностями ToxB1 и toxb2 в области ORF: 27 нуклеотидных замен и одна делеция 3 пн у ToxB1. В нетранслируемой 5’UTR-области всех полученных последовательностей toxb2, как и в последовательностях ToxB1, между TATA-боксом и интроном выявлено присутствие четырех микросателлитов размером 25 пн. У исследуемых штаммов в 5’UTR-области toxb2 перед интроном обнаружена инсерция 167 пн, такая же, как у референсной последовательности гена toxb2 штамма P. tritici-repentis SD20, которая отсутствует во всех известных последовательностях ToxB1, и, вероятно, влияет на функциональность гена. Накопление информации о структуре гена toxb2 имеет значение для понимания эволюции ToxB/toxb-генов гриба P. tritici-repentis.
DOI: 10.31857/S0016675825020098
EDN: UVAHML
ГЕНЫ β-actin И 36B4 У МЯГКОГО КОРАЛЛА Sclerophytum heterospiculatum (Verseveldt, 1970)
Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690041 Россия; e-mail: bilielena801@gmail.com
Коралловые полипы являются объектом для различных исследований, в том числе в области молекулярной биологии. На данный момент большое внимание уделяется молекулярным исследованиям кораллов подкласса Hexacorallia. Для этой цели мы установили и охарактеризовали последовательности генов β-actin и 36B4 из мягкого коралла Sclerophytum heterospiculatum (Verseveldt, 1970). Гены 36B4 и β-actin необходимы для нормального функционирования клеток, отличаются высокой консервативностью между таксонами, что подтверждается филогенетическим деревом, полученным в этой работе.
DOI: 10.31857/S0016675825020101
EDN: UUZOWT