Аннотация. Проведено гибридологическое изучение биотипов видов, близких к Elymus caninus: E. prokudinii, E. viridiglumis, E. goloskokovii, а также ряда морфологически отклоняющихся биотипов с территории России и Казахстана. Была поставлена задача изучить уровни репродуктивных взаимоотношений и степени интегрированности видов E. goloskokovii, E. prokudinii и E. viridiglumis в комплекс E. caninus. Значения семенной фертильности природных родительских биотипов оценены нами в пределах 60–90 %. Среди комбинаций скрещивания в F1 наивысшая завязываемость семян выявлена у гибридов, образованных родительскими парами из близких местообитаний, независимо от таксономической принадлежности биотипов. Наивысшие величины фертильности (55.6 и 46.1 %) обнаружены в комбинациях с участием видов E. caninus, E. viridiglumis и E. goloskokovii. Сделан вывод, что биотипы названных видов, включенные в половую гибридизацию, образуют единый рекомбинационный генпул, внутри которого наблюдаются незначительные различия по репродуктивной совместимости. Показан характер наследования диагностических признаков нижних цветковых чешуй «наличие трихом» и «длина остей» по дигенному и моногенному типу соответственно. Высокая семенная фертильность созданных гибридов и наличие в поколении F2 промежуточных форм по различительным признакам свидетельствуют о возможности межвидовой интрогрессии при совместном произрастании видов в природных популяциях. Таким образом, оценка наследования диагностических признаков позволяет классифицировать E. goloskokovii, E. prokudinii и E. viridiglumis как внутривидовые таксоны E. caninuss. l. Получены данные о морфологических и репродуктивных свойствах межвидовых гибридов с участием вида E. mutabilis как возможного донора при видообразовании таксонов, близких к E. caninus. В комбинациях скрещивания E. caninus × E. mutabilis и E. mutabilis × E. caninus отмечены более низкие значения семенной фертильности гибридов в поколениях F1 и F2 по сравнению с гибридами между видами E. caninus, E. goloskokovii, E. prokudinii и E. viridiglumis. Тем не менее на основе хорологического и морфологического критериев нами сделан вывод о видовой самостоятельности E. caninus и E. mutabilis.
Ключевые слова: видообразование; гибридизация; признак; наследование; таксономия; Elymus; Poaceae.
Для цитирования: Шабанова Е.В., Агафонов А.В., Дорогина О.В. Репродуктивные взаимоотношения между представителями таксонов, морфологически близких к Elymus caninus (Poaceae: Triticeae). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):5-14. DOI 10.18699/vjgb-24-02

Аннотация. Адаптивный ответ бактерий на стрессорное воздействие условий среды формируется за счет изменения генно-экспрессионного профиля клетки посредством функционирования регуляторных сетей. Сигналами в них выступают естественные метаболиты клетки, в частности индол, а также вторичные мессенджеры (p)ppGpp и цАМФ, взаимное влияние которых недостаточно изучено и представляет собой цель данного исследования. Родительский штамм E. coli BW25141 ((p)ppGpp+) и нокаут BW25141ΔrelAΔspoT ((p)ppGpp0), не способный синтезировать (p)ppGpp, культивировали на среде М9 с различным содержанием глюкозы (5.6 и 22.2 мМ), в присутствии триптофана в качестве субстрата для синтеза индола и в его отсутствие. Содержание глюкозы измеряли глюкозооксидазным методом, уровень индола – при помощи ВЭЖХ, концентрацию цАМФ – методом ELISA. Начало возрастания исходно низкого внутриклеточного содержания цАМФ совпадало с исчерпанием глюкозы в среде. Максимальный уровень накопления цАМФ в клетках был пропорционален концентрации исходно добавленной глюкозы. При этом (p)ppGpp0 мутант демонстрировал снижение максимального уровня цАМФ по сравнению с (p)ppGpp+ родителем, наиболее выраженное на среде с 22.2 мМ глюкозы. Таким образом, (p)ppGpp положительно регулирует образование цАМФ. Известно, что промотор триптофаназного оперона, ответственного за биосинтез индола, находится под положительным контролем механизма катаболитной репрессии. Поэтому в клетках (p)ppGpp+ штамма в условиях низкой скорости спонтанного образования индола на бестриптофановой среде значительно усиливался его синтез в ответ на возрастание уровня цАМФ при исчерпании глюкозы, чего не наблюдалось у (p)ppGpp0 мутанта с пониженным накоплением цАМФ. При добавке триптофана оба штамма демонстрировали высокую продукцию индола, что сопровождалось снижением уровня накопления цАМФ по сравнению с бестриптофановым контролем. Таким образом, (p)ppGpp при исчерпании глюкозы положительно регулирует накопление цАМФ и индола, который, в свою очередь, снижает образование цАМФ.
Ключевые слова: Escherichia coli; сигнальные молекулы; цАМФ; (p)ppGpp; индол; глюкоза; триптофан.
Для цитирования: Кашеварова Н.М., Хаова Е.А., Ткаченко А.Г. Регуляторные эффекты (p)ppGpp и индола на синтез цАМФ в клетках Escherichia coli. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):15-23. DOI 10.18699/VJGB-24-03

Аннотация. Полиамины и индол – регуляторные молекулы, которые участвуют в адаптации к стрессу у бактерий, включая регуляцию генной экспрессии. Гены, трансляция которых находится под регуляторным влиянием полиаминов, составляют полиаминовый модулон. Ранее нами показано, что полиамины стимулируют транскрипцию генов, кодирующих факторы гибернации рибосом RMF, RaiA, SRA, EttA, RsfS у Escherichia coli, а эффект индола ограничивался лишь двумя из них – raiA и rmf. Факторы гибернации рибосом обратимо ингибируют трансляцию в условиях стресса с целью экономии клеточных ресурсов, играя ключевую роль в выживании бактерий, в том числе при воздействии антибиотиков. Данная работа посвящена изучению влияния индола на экспрессию генов raiA и rmf на трансляционном уровне, а также регуляторных эффектов полиаминов путресцина, кадаверина и спермидина на трансляцию генов rmf, raiA, sra, ettA, rsfS. Проанализировав первичные структуры мРНК, а также полученные с помощью программы RNAfold модели вторичных структур мРНК, мы установили, что все исследуемые гены имеют специфические признаки полиаминового модулона. Для изучения влияния полиаминов и индола на трансляцию исследуемых генов были сконструированы трансляционные репортерные lacZ-слияния с использованием pRS552/λRS45 системы. Согласно полученным результатам, полиамины стимулируют экспрессию «стационарно-фазных» генов rmf, raiA, sra, но не оказывают влияния на трансляцию генов ettA и rsfS, наибольшая экспрессия которых наблюдается в экспоненциальной фазе роста. Стимулирующий эффект специфичен для различных полиаминов и во всех случаях наблюдается в стационарной фазе, когда клетки подвержены множественному стрессорному воздействию. Кроме того, полученные данные демонстрируют значительный ингибирующий эффект индола на экспрессию raiA и rmf на уровне трансляции, несмотря на его стимулирующее действие на транскрипцию данных генов, что может являться признаком функционирования посттранскрипционного механизма их регуляции.
Ключевые слова: полиамины; полиаминовый модулон; индол; факторы гибернации рибосом; репортерные генные слияния; генная экспрессия; адаптация к стрессу.
Для цитирования: Хаова Е.А., Ткаченко А.Г. Регуляторные эффекты полиаминов и индола на экспрессию факторов гибернации рибосом у Escherichia coli на уровне трансляции. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):24-32. DOI 10.18699/vjgb-24-04

Аннотация. Гравитропизм – адаптивная реакция растений, связанная со способностью органов растений располагаться и расти в определенном направлении относительно вектора силы тяжести. При этом асимметричное распределение фитогормона ауксина считается необходимым условием для тропического изгиба органов растения. Ранее нами были описаны яркие морфологические изменения флоэмных волокон с утолщенной клеточной стенкой, находящихся на разных сторонах зрелых участков стебля в области гравитропического изгиба. Настоящее исследование – первая работа, посвященная идентификации генов, кодирующих переносчики ауксина в этих клетках на разных стадиях развития и при гравиответе. В растениях льна идентифицированы гены основных переносчиков ауксина: AUX1/LAX, PIN-FORMED, PIN-LIKES и ABCB. Сравнительный анализ экспрессии этих генов во флоэмных волокнах льна, находящихся на разных стадиях развития, выявил повышенную экспрессию некоторых генов на стадии интрузивного роста (LusLAX2 (A, B), LuxPIN1-D, LusPILS7 (C, D)), на ранней стадии формирования третичной клеточной стенки (LusAUX1 (A, D), LusABCB1 (A, B), LusABCB15-A, LusPIN1 (A, B), LusPIN4-A, LusPIN5-A) и на поздней стадии развития третичной клеточной стенки (LusLAX3 (A, B)). Показано, что при гравитропизме повышалась экспрессия многих генов исследуемых семейств, в том числе отвечающих за приток ауксина в клетки (LusAUX1-D). Выявлена дифференциальная экспрессия генов переносчиков ауксина при гравиответе в волокнах, находящихся на разных сторонах стебля – верхней (PUL) и нижней (OPP): различие наблюдалось за счет экспрессии генов, продукты которых отвечают за внутриклеточный транспорт (LusPILS3, LusPILS7-A) и отток ауксина из клеток (LusABCB15-B, LusABCB19-B). Повышенная экспрессия PIN-генов и ABCB-генов была более типична для волокон OPP-стороны стебля. Полученные результаты позволяют сделать предположение о наличии дифференциального содержания ауксина в волокнах разных сторон стебля гравистимулированных растений льна, которое, возможно, определяется неравномерным оттоком ауксина. Исследование дает представление о переносчиках ауксина во льне и закладывает основу для дальнейшего изучения их функций в развитии флоэмного волокна и при гравиответе.
Ключевые слова: лен; Linum usitatissimum L.; гравитропизм; волокно; транспорт ауксина; экспрессия генов.
Для цитирования: Ибрагимова Н.Н., Мокшина Н.Е. Экспрессия генов транспортеров ауксина в волокнах льна (Linum usitatissimum) при гравиответе. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):33-43. DOI 10.18699/VJGB-24-05

Аннотация. Важной частью антиоксидантной системы растений является аскорбат-глутатионовый цикл (АГЦ), функционирование которого регистрируется при действии разнообразных стрессоров, в том числе дефицита и/или отсутствия O2, а также окислительного стресса, возникающего сразу после восстановления доступа кислорода (реаэрация, или постаноксия). Показана значительная аккумуляция окисленных форм аскорбата и глутатиона в проростках пшеницы (Triticum aestivum, сорт Ленинградка, неустойчивое растение) при действии на него 24-часовой аноксии и реаэрации, что свидетельствует о развитии окислительного стресса. У риса (Oryza sativa, сорт Лиман, устойчивое растение) преобладали восстановленные формы данных антиоксидантов как в контроле, так и при стрессе, что может указывать на их интенсивное восстановление. У пшеницы активности аскорбатпероксидазы и дегидроаскорбатредуктазы в побегах, а также монодегидроаскорбатредуктазы и глутатионредуктазы в корнях снижались под действием аноксии и реаэрации. У риса активность антиоксидантных ферментов сохранялась в отсутствие кислорода (аскорбатпероксидаза, глутатионредуктаза) и возрастала при постаноксии (редуктазы АГЦ). Аноксия стимулировала накопление мРНК генов органелльных форм аскорбатпероксидазы OsAPX3, OsAPX5 в побегах и OsAPX3-5, OsAPX7 в корнях проростков риса. При постаноксии во всем растении возрастал вклад генов цитоплазматических форм фермента – OsAPX1, OsAPX2, а также пластидной OsAPX8. При реаэрации аккумулировались транскрипты пероксисомной и цитоплазматической монодегидроаскорбатредуктазы OsMDAR2 и OsMDAR4, цитозольной и органелльной глутатионредуктазы OsGR2 и OsGR3. В большинстве случаев недостаток О2 индуцировал активность генов, кодирующих пероксисомные, пластидные и митохондриальные формы ферментов, а реаэрация усиливала работу генов, кодирующих цитоплазматические формы. При действии аноксии и последующей реаэрации выявлена инактивация ферментов АГЦ в проростках пшеницы, что нарушало эффективную работу цикла и запускало аккумуляцию окисленных форм аскорбата и глутатиона. У риса аноксия приводила к сохранению активности ферментов АГЦ, а реаэрация ее стимулировала, в том числе на уровне экспрессии генов, что обеспечивало эффективное функционирование аскорбат-глутатионового цикла.
Ключевые слова: аноксия; реаэрация; окислительный стресс; аскорбиновая кислота; глутатион; аскорбат-глутатионовый цикл; пшеница; рис.
Для цитирования: Емельянов В.В., Приказюк Е.Г., Ласточкин В.В., Арешева О.М., Чиркова Т.В. Аскорбат-глутатионовый цикл в проростках пшеницы и риса при аноксии и последующей реаэрации. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):44-54. DOI 10.18699/vjgb-24-06

Аннотация. Поиск зимостойких, устойчивых к грибным болезням сортов, характеризующихся высокой декоративностью, ремонтантным и продолжительным цветением, является важнейшей задачей при работе с коллекционным генофондом садовых роз. В настоящее время межсортовая гибридизация роз в пределах одной садовой группы во многом исчерпала себя. Требуется поиск высокодекоративных форм или сортов, выделяющихся по резистентности, морфологическим и ритмологическим признакам для использования в селекции в качестве родительских форм. В работе выполнен сравнительный анализ сортов из двух садовых групп – грандифлора (Гурзуф, Лезгинка, Коралловый сюрприз, Queen Elizabeth, Комсомольский огонёк, Love) и кордезии (Летние звёзды, Dortmund, Гуцулочка). Эти сорта хорошо показали себя в течение многих лет испытаний в суровых климатических условиях. Целью исследования было определение степени родства внутри групп и установление возможной принадлежности фенотипически различающихся сортов к одной из групп. Анализ проводили по морфологическим, фенологическим признакам, а также с помощью ISSR-маркеров. По результатам фенологических наблюдений в группе грандифлора выделился сорт Комсомольский огонёк: более позднее вступление в фазы бутонизации и цветения. Данные полиморфизма, полученные на основании ISSR-маркирования, показали, что он удален от других сортов, образуя на дендрограмме отдельный кластер. Сравнение сортов роз по морфологическим признакам (диаметр цветка, количество лепестков, длина цветоноса, высота куста) также свидетельствует о достоверных отличиях (p < 0.05) сорта Комсомольский огонёк от остальных сортов группы грандифлора. Дендрограмма, построенная на основании молекулярного анализа, показала отсутствие близкого родства сорта Комсомольский огонёк и группы кордезии, которые формировали отдельный кластер. При попарном сравнении морфологических показателей сорта Комсомольский огонёк и группы кордезии обнаружено достоверное различие (p < 0.05) по трем из четырех изученных признаков, за исключением диаметра цветка (при сравнении с сортами Dortmund и Летние звёзды) и длине цветоноса (при сравнении с Гуцулочкой). Несмотря на то что Комсомольский огонёк по феноритмике схож с сортом Dortmund из группы кордезии, молекулярный анализ не позволяет отнести его к данной группе роз. Такие сорта, фенотипически отличающиеся от общей массы и обладающие рядом ценных признаков, являются ценнейшим селекционным материалом.
Ключевые слова: Rosa L.; грандифлора; розы Кордеса; ISSR-маркеры; морфологические признаки; фенологические наблюдения.
Для цитирования: Юданова С.С., Дорогина О.В., Васильева О.Ю. Морфологический и молекулярный анализ сортов роз из садовых групп грандифлора и розы Кордеса. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):55-62. DOI 10.18699/vjgb-24-07

Аннотация. Улучшение питательной ценности зернового сорго – засухоустойчивой и жаростойкой зерновой культуры, служащей источником кормового и продовольственного зерна во многих засушливых регионах мира, – важная задача селекции в условиях глобального потепления климата. Одной из причин низкой питательной ценности зерна сорго является устойчивость его запасных белков (кафиринов) к протеолитическому расщеплению, обусловленная, в том числе структурной организацией белковых телец, в которых наиболее устойчивый к действию протеаз γ-кафирин располагается по периферии, инкапсулируя более легко перевариваемые α-кафирины. Введение генетических конструкций, способных к индукции РНК-сайленсинга гена γ-кафирина (gKAF1), открывает перспективы для решения этой проблемы. Нами у сорта зернового сорго Аванс посредством агробактериальной трансформации с использованием штамма, несущего в составе Т-ДНК генетическую конструкцию для РНК-сайленсинга гена gKAF1, получен мутант с улучшенной перевариваемостью белков эндосперма (до 92 %). Цель настоящей работы – изучение стабильности наследования введенной генетической конструкции в поколениях Т2–Т4, установление числа ее копий, а также проявления важнейших селекционно-ценных признаков у потомства полученного мутанта. Мутантные линии выращивали на экспериментальном участке Федерального аграрного научного центра Юго-Востока в трех рендомизированных блоках. Исследуемые линии характеризовались улучшенной перевариваемостью кафиринов, модифицированным типом эндосперма, полностью или частично лишенным стекловидного слоя, повышенным процентным содержанием лизина (на 75 %), сниженной высотой растений, длиной подметельчатого междоузлия, массой 1000 зерен и урожаем зерна с метелки. В поколении Т2 отобрана линия с моногенным контролем устойчивости к глюфосинату аммония. Анализ qPCR показал, что у разных растений из поколений Т3 и Т4 генетическая конструкция присутствует в двух-четырех копиях. В поколении Т3 отобрана линия с высокой перевариваемостью белков эндосперма (81 %) и минимальным снижением селекционно-ценных признаков (на 5–7 %).
Ключевые слова: Sorghum bicolor; трансгенные растения; РНК-сайленсинг; кафирины; qPCR; качество зерна; текстура эндосперма.
Для цитирования: Эльконин Л.А., Борисенко Н.В., Пылаев Т.Е., Кенжегулов О.А., Сарсенова С.Х., Селиванов Н.Ю., Панин В.М. Проявление селекционно-ценных признаков в потомстве мутанта сорго, несущего генетическую конструкцию для РНК-сайленсинга гена γ-кафирина. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):63-73. DOI 10.18699/vjgb-24-08

Аннотация. Изучение РНК-белковых взаимодействий и идентификация РНК-мишеней относятся к важнейшим аспектам понимания биологии РНК. К настоящему времени предложены различные методы изучения таких взаимодействий; одним из широко распространенных является иммунопреципитация РНК (RIP). Большинство работ по поиску РНК-мишеней было проведено с использованием антител непосредственно на эндогенный белок или же на GFP, слитый с целевым белком. Зависимость от уровня экспрессии целевого белка и подбор специфичных антител значительно затрудняют классическую иммунопреципитацию. Белок же, слитый с GFP, нередко может быть цитотоксичен, что в дальнейшем приведет к его неправильному узнаванию и/или деградации. В последние годы был разработан ряд мультифункциональных тагов, включая SNAP-tag и HaloTag. Такие таги способствуют изучению целевых белков с разных сторон. Для них созданы флуоресцентные красители, способные прочно связываться с определенным участком тага. Это позволяет как изучать наработку химерного белка, так и определять его локализацию непосредственно в клетке или во всем организме. Для таких тагов разработаны также высокоаффинные субстраты, ковалентно связывающие химерные белки, что значительно сокращает потери в ходе выделения. В данной работе представлен метод, основанный на системе HaloTag, который мы назвали Halo-RPD (HaloTag RNA PullDown). В протоколе используются растения со стабильной экспрессией химерного белка и магнитные шарики Magne® HaloTag® Beads для захвата РНК-белковых комплексов непосредственно из цитоплазматического лизата трансгенных растений Arabidopsis thaliana. Приводится описание основных этапов: 1) подготовка магнитных шариков; 2) гомогенизация тканей и отбор контролей; 3) осаждение и отмывка РНК-белковых комплексов; 4) определение эффективности связывания белка; 5) выделение РНК; 6) анализ полученной РНК. Даны рекомендации для планирования эксперимента по высокопроизводительному секвенированию.
Ключевые слова: A. thaliana; HaloTag; РНК-связывающие белки; соосаждение; РНК; РНК-белковые комплексы; белок с доменом холодового шока.
Для цитирования: Шамустакимова А.О. Halo-RPD: в поисках мишеней РНК-связывающих белков растений. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):74-79. DOI 10.18699/vjgb-24-09

Аннотация. Андрогены необходимы для роста и поддержания гомеостаза костной ткани. Физиологические функции андрогенов опосредованы андрогеновым рецептором (АR). Ген андрогенового рецептора АR имеет полиморфный тринуклеотидный CAG-повтор, и длина AR CAG-повторов, регулируя чувствительность костной ткани к андрогенам, оказывает влияние на формирование скелета и пропорций тела. Цель исследования – выявить ассоциации между длиной АR CAG-повторов, гормональными и антропометрическими показателями у мужчин различных этнических групп. В популяционном исследовании приняли участие мужчины добровольцы (n = 1078) трех этнических групп (славян, бурят и якутов) из городских популяций России. У участников измеряли рост, размах рук, длину ноги, длину второго и четвертого пальцев обеих рук, рассчитывали ростовые индексы: отношение роста к длине ноги, отношение размаха рук к росту, отношение длины второго к четвертому пальцу. Тестостерон и эстрадиол в образцах периферической крови определяли иммуноферментным методом. Генотипирование AR CAG-повторов проводили с помощью фрагментного анализа и капиллярного электрофореза. Установлены более высокие антропометрические показатели у славян по сравнению с бурятами и в большинстве случаев с якутами. Уровень тестостерона повышен у славян по сравнению с бурятами, но не отличался от якутов, а уровень эстрадиола понижен по сравнению с таковым у бурят или якутов, которые не отличались по этому показателю. Длина AR CAG-повторов составила 23, 24 и 25 триплетов (медианы) у славян, бурят и якутов соответственно. Выявлены положительные корреляции между длиной AR CAG-повторов и уровнем эстрадиола у бурят и уровнем тестостерона у якутов, причем длинные CAG-повторы сопровождались повышенным уровнем эстрадиола у бурят и тестостерона у славян и якутов. Установлены этнозависимые корреляции между уровнем стероидных гормонов и антропометрическими показателями у всех этносов. Полученные данные предполагают существование этнозависимых ассоциаций AR CAG-полиморфизма с размерами костей скелета, которые опосредуются стероидными гормонами как важными регуляторами роста и гомеостаза костной ткани.
Ключевые слова: полиморфизм AR CAG-повторов; антропометрия; тестостерон; эстрадиол; этнические различия; популяции человека.
Для цитирования: Осадчук Л.В., Васильев Г.В., Осадчук А.В. Ассоциации CAG-полиморфизма гена андрогенового рецептора с уровнем стероидных гормонов и антропометрическими показателями у мужчин: роль этнического фактора. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):80-89. DOI 10.18699/vjgb-24-10

Аннотация. Для прояснения истории формирования генофондов коренного населения Северного Приохотья изучен полиморфизм Y-хромосомы у коряков и эвенов Магаданской области. Результаты исследования показали, что мужской генофонд коряков представлен гаплогруппами C-B90-B91, N-B202, Q-B143,
распространенными также у других народов Северо-Востока Сибири преимущественно палеоазиатского происхождения. Для эвенов Магаданской области характерна высокая частота гаплогруппы C-B80, свойственной и для других тунгусо-маньчжурских народов. Общим компонентом генофондов коряков и эвенов являются гаплогруппы R-M17 и I-P37.2, унаследованные в результате метисации с пришлым восточноевропейским (преимущественно русским) населением. Высокая частота такого рода гаплогрупп Y-хромосомы у коряков (16.7 %) и эвенов (37.8 %) свидетельствует об интенсивных межэтнических контактах на протяжении последних столетий, и особенно, по всей видимости, в советское время. Причем генетический вклад со стороны европейских мужчин (по Y-хромосоме) существенно преобладает над таковым со стороны женщин (по митохондриальной ДНК). Исследование разнообразия гаплогрупп Y-хромосомы показало, что в генофонде коряков сохранились только относительно молодые филогенетические ветви. Возраст наиболее древнего компонента генофонда коряков (гаплогруппа C-B90-B91) оценивается примерно в 3.8 тыс. лет, возраст более молодых гаплогрупп Q-B143 и N-B202 составляет примерно 2.8 и 2.4 тыс. лет соответственно. Гаплогруппы C-B90-B91 и N-B202 являются сибирскими по происхождению, а гаплогруппа Q-B143, вероятно, унаследована предками коряков (и других палеоазиатских народов) от палеоэскимосов в результате их миграций на Северо-Восток Азии из Америки. Анализ микросателлитных локусов для гаплогруппы Q-B143 у эскимосов Гренландии, Канады и Аляски, а также у представителей коренного населения Северо-Востока Сибири выявил снижение генетического разнообразия с востока на запад, что указывает на направление распространения палеоэскимосского генетического компонента в циркумполярном регионе Америки и Азии. Эвены же появились в Северном Приохотье намного позже (в XVII в.) в результате экспансии тунгусских племен, что подтверждается данными анализа полиморфизма гаплогруппы C-B80.
Ключевые слова: Y-хромосома; полиморфизм; популяции человека; коряки; эвены; генетическая история.
Для цитирования: Малярчук Б.А., Деренко М.В. Генетическая история коряков и эвенов Магаданской области по данным о полиморфизме Y-хромосомы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):90-97. DOI 10.18699/vjgb-24-11

Аннотация. Коммерческие панели микросателлитных (STR) локусов предназначены для работы с ДНК собаки домашней (Canis lupus familiaris), в связи с чем при генотипировании волка обыкновенного (Canis lupus lupus) большинство маркеров показывают существенные отклонения от равновесия Харди–Вайнберга и имеют низкий показатель информативной ценности, что осложняет их использование в судебной экспертизе. Целью настоящего исследования стал подбор STR-маркеров, которые одинаково эффективно отображают популяционный полиморфизм волка и собаки, с последующим созданием универсальной панели для дифференциации и идентификации особей волка и собаки в криминалистике. На основе исследования полиморфизма 34 STR-локусов сконструирована панель CPlex из 15 аутосомных локусов и двух локусов половой принадлежности, которая одинаково применима для идентификации волка и собаки. Анализ молекулярной дисперсии (AMOVA) между выборками выявил достоверные значения дифференциации (FST = 0.0828, p < 0.05), что позволяет использовать панель для дифференциации образцов волка обыкновенного и собаки домашней. Впервые в судебной экспертизе объектов животного происхождения в Республике Беларусь рассчитаны коэффициенты подразделенности популяции (θ-value) для каждого из 15 STR-локусов разработанной тест-системы. Показано, что значения частот генотипов, усредненные по всем исследованным животным без учета и с учетом θ-value, различаются на три порядка (3.39·10–17 и 4.71·10–14 соответственно). Применение коэффициентов подразделенности популяции позволит оперировать наиболее достоверными результатами экспертного идентификационного исследования. Предложенная тест-система валидирована в соответствии с протоколом Scientific Working Group on DNA Analysis Methods. Создан информационно-статистический комплекс для автоматизации обсчета генетических данных волка обыкновенного и собаки домашней в судебной экспертизе, утверждены две методики для практикующих судебных экспертов. Методические разработки успешно применяются в экспертной практике при расследовании фактов незаконной охоты, жестокого обращения с животными и других правонарушений в Республике Беларусь.
Ключевые слова: микросателлиты; полиморфизм; дифференциация; идентификация; собака домашняя; волк обыкновенный; судебная экспертиза объектов животного происхождения.
Для цитирования: Гребенчук А.Е., Цыбовский И.С. Универсальная панель STR-локусов для исследования полиморфизма вида Canis lupus и криминалистической идентификации собаки и волка. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):98-107. DOI 10.18699/vjgb-24-12

Аннотация. На протяжении истории взаимодействия с домашними животными человек стремился усилить не только их продуктивные качества, но и различные декоративные особенности. У кур ряда пород сформировались пучки удлиненных перьев, выступающих сбоку и снизу от клюва, образуя фенотип, описываемый как «баки и борода» (англ. muffs and beard). Это неполный аутосомно-доминантный фенотип, кодируемый локусом Mb, локализованным на хромосоме GGA27. Цель нашей работы – проанализировать генетическое разнообразие пород кур, определенное с помощью полногеномного генотипирования с использованием чипов Chicken 60K BeadChip. Всего в анализе учитывалось 53313 однонуклеотидных полиморфных замен (SNP). ДНК получена от пород, обладающих маркерным признаком «баки и борода»: фавероль (n = 20), украинская ушанка (n = 18), орловская (n = 20), новопавловская белая (n = 20) и новопавловская цветная (n = 15). В качестве альтернативной породы, не имеющей фенотипа «баки и борода», использовалась русская белая (n = 20). Птица содержалась в ЦКП «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» (г. Санкт-Петербург, Пушкин), входящем в состав Сетевой биоресурсной коллекции животных и птиц. Методом многомерного шкалирования установлено, что отдельную группировку образовали популяции новопавловская белая и новопавловская цветная. В самостоятельную группу объединились породы украинская ушанка и орловская. С помощью кластерного анализа с учетом ошибки кросс-валидации и наиболее вероятным числом кластеров K = 4 орловская порода выделена в отдельную группу. Украинская ушанка в этом случае продемонстрировала значительное сходство с орловской породой. При K = 5 разделились новопавловская белая и новопавловская цветная популяции. И только при K = 6 явный отдельный кластер образовала украинская ушанка. У кур русской белой породы отмечено наибольшее количество коротких (1–2 Mб) гомозиготных районов. В месте расположения гена HOXB8 в регионе 3.402–3.404 Мб на хромосоме GGA27 у представителей пород c фенотипом «баки и борода» гомозиготные районы встречаются редко. Сканирование генома кур с использованием чипа Chicken 60K BeadChip позволяет получить достаточно информации о генетическом разнообразии пород кур для понимания особенностей формирования у них декоративного фенотипа «баки и борода».
Ключевые слова: полногеномное генотипирование; SNP-маркер; фенотип; генотип; генетическое разнообразие; полиморфизм; гетерозиготность; ДНК; породы кур.
Для цитирования: Дементьева Н.В., Щербаков Ю.С., Рябова А.Е., Вахрамеев А.Б., Макарова А.В., Николаева О.А., Дысин А.П., Азовцева А.И., Рейнбах Н.Р., Митрофанова О.В. Сравнительные особенности геномного разнообразия кур Gallus gallus domesticus с декоративным фенотипом оперения «баки и борода». Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):108-116. DOI 10.18699/vjgb-24-13

Аннотация. Липин-1 является членом эволюционно-консервативного семейства белков и экспрессируется преимущественно в жировой ткани и скелетных мышцах. С одной стороны, липин-1 – это фермент, который дефосфорилирует фосфатидную кислоту до диацилглицерина и таким образом участвует в метаболических путях биосинтеза запасных липидов в клетке, фосфолипидов мембраны и внутриклеточных сигнальных молекул. С другой стороны, липин-1 способен транспортироваться из цитоплазмы в ядро и служит коактиватором транскрипции генов липидного метаболизма. С использованием анализа ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) было показано, что ген липина-1 (LPIN1) является перспективным геном-кандидатом признаков молочной продуктивности у коров голштинской и бурой швицкой пород. Однако неясно, насколько его эффект зависит от породы. Ярославская молочная порода крупного рогатого скота была выведена в XVIII–XIX вв. в России путем разведения «в себе» северного великорусского скота, который был низкорослым и малопродуктивным, но хорошо адаптированным к местным климатическим условиям и скудной кормовой базе. С помощью полногеномного генотипирования и секвенирования было показано, что ярославская порода обладает уникальной генетикой по сравнению с российскими и зарубежными породами крупного рогатого скота. Целью работы была оценка частоты аллелей и генотипов трех ОНП в гене LPIN1 и исследование ассоциации этих ОНП с показателями молочной продуктивности у коров ярославской породы. Образцы крови от 142 коров ярославской породы были получены из двух хозяйств Ярославской области. Генотипирование ОНП выполняли методом анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов после проведения полимеразной цепной реакции. Ассоциации ОНП с удоем, выходом молочного жира и белка, а также с процентным содержанием жира и белка в молоке за 305 дней лактации были исследованы с первой по четвертую лактацию. Для статистического анализа использовали смешанную линейную модель с учетом родства между индивидами. При исследовании коров ярославской породы выявили три ОНП: rs110871255, rs207681322 и rs109039955 с частотой редкого аллеля 0.042–0.261. ОНП rs110871255 был ассоциирован с выходом жира за третью и четвертую лактации, rs207681322 был ассоциирован с удоем за вторую, третью и четвертую лактации, а также с выходом белка за третью лактацию. Таким образом, мы выявили достоверные ассоциации ОНП rs207681322 и rs110871255 в гене LPIN1 с рядом показателей молочной продуктивности в ходе нескольких лактаций у коров ярославской породы.
Ключевые слова: корова; ярославская порода; удой; процент жира; процент белка; выход жира; выход белка; ген LPIN1; однонуклеотидный полиморфизм; ассоциация.
Для цитирования: Игошин А.В., Мишакова Т.М., Айтназаров Р.Б., Ильина А.В., Ларкин Д.М., Юдин Н.С. Ассоциация трех однонуклеотидных полиморфизмов в гене LPIN1 с показателями молочной продуктивности у коров ярославской породы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(1):117-125. DOI 10.18699/vjgb-24-14