Читать весь выпуск Количество просмотров: 16 Количество просмотров: 9 Молекулярная и клеточная биологияБелки теплового шока в фолдинге и реактивации белков Количество просмотров: 37 Аннотация. В процессе жизнедеятельности в каждой клетке происходят синтез новых белков и удаление старых, денатурированных белков и нерастворимых белковых агрегатов. В поддержании протеостаза значительную роль играют шапероны, которые участвуют в придании правильной конформации (фолдинге) многих белков и способствуют деградации денатурированных или неправильно свернутых белков посредством протеаз или аутофагии. Несмотря на то что фолдинг белков – довольно точный процесс, с возрастом и под воздействием стресса накапливаются ошибки, приводящие к образованию нерастворимых белковых агрегатов, которые могут вызывать различные патологии. Воздействие стрессовых факторов, таких как повышенная температура и изменение кислотности среды, также может способствовать изменению нативной конформации белков, в результате чего они могут не только терять выполняемые в норме функции, но и приобретать новые цитотоксические свойства. В связи с увеличением средней продолжительности жизни человека в мире отмечается рост протеинопатий – заболеваний, связанных с нарушением протеостаза, к которым относятся, например, болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона; поэтому выявление механизмов, препятствующих накоплению и способствующих удалению цитотоксичных агрегатов, стало актуальной задачей. Белки теплового шока (heat shock proteins, HSP) – молекулярные шапероны, принимающие участие как в придании правильной конформации вновь синтезированным белкам, так и в рефолдинге денатурированных белков с их последующей реактивацией. HSP разнообразны по структуре и выполняемым функциям и встречаются у всех изученных про- и эукариотических организмов. HSP синтезируются в клетке постоянно. Выработка множества из них многократно усиливается при стрессах, включая тепловой (за что они и получили свое название) и метаболический стресс, возникающий из-за повышения количества неправильно свернутых белков. В настоящем обзоре описаны механизмы действия и функции представителей пяти семейств HSP в фолдинге и реактивации белков.
Ключевые слова: белки теплового шока; молекулярные шапероны; фолдинг белков; контроль качества белков; HSP. Для цитирования: Малькеева Д., Киселева Е.В., Фёдорова С.А. Белки теплового шока в фолдинге и реактивации белков. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):7-14. doi 10.18699/vjgb-25-02 Финансирование. Работа Киселевой Е.В. и Фёдоровой С.А. поддержана программой фундаментальных научных исследований по проекту № FWNR-2022-0015. Создание и характеристика семи линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток от двух пациентов с болезнью Паркинсона, несущих вариант c.1087G>T гена LGR4 Количество просмотров: 14 Аннотация. Болезнь Паркинсона – тяжелое нейродегенеративное заболевание, поражающее дофаминергические нейроны компактной части черной субстанции головного мозга. Известные патологические генетические варианты, ассоциированные с болезнью Паркинсона, объясняют причину всего 5 % случаев заболевания, поэтому исследования в этой области актуальны и активно продолжаются. В данной работе мы обнаружили двух пациентов с клиническим диагнозом «болезнь Паркинсона» с генетическим вариантом LGR4:с.1087G>T (p.Gly363Cys, rs117543292). Этот ген кодирует мембранный рецептор LGR4 (leucine rich repeat соntаining G protein-coupled receptor 4), ассоциированный с G-белком, который участвует в регуляции функционирования сигнального пути WNT/β-катенин. Данный сигнальный путь необходим для пролиферации нейронов во время их дифференцировки, поэтому его дисфункция в результате гетерозиготной мутации с.1087G>T в гене LGR4 нарушает дифференцировку дофаминергических нейронов, что может приводить к болезни Паркинсона. Идеальным инструментом для изучения связи этого генетического варианта с болезнью Паркинсона является клеточная модель на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) и их дифференцированных производных – дофаминергических нейронов. В результате репрограммирования эписомными векторами, экспрессирующими белки OCT4, SOX2, KLF4, LIN28, L-MYC и mp53DD, мононуклеарных клеток периферической крови двух пациентов с вариантом с.1087G>T гена LGR4 нами были получены и детально охарактеризованы семь линий ИПСК. Данные ИПСК отвечают всем требованиям плюрипотентных клеток, а именно: стабильно пролиферируют, образуют колонии с характерной для плюрипотентных клеток человека морфологией, имеют нормальный диплоидный кариотип, экспрессируют щелочную фосфатазу и маркеры плюрипотентности (OCT4, NANOG, SSEA-4 и SOX2) и способны дифференцироваться в производные трех зародышевых листков – энто-, экто- и мезодерму. Полученные в работе линии ИПСК будут в дальнейшем использованы для создания релевантной модели, направленной на исследование эффекта варианта с.1087G>T гена LGR4 на развитие патологического фенотипа дофаминергических нейронов.
Ключевые слова: болезнь Паркинсона; репрограммирование; индуцированные плюрипотентные стволовые клетки; ген LGR4. Для цитирования: Подвысоцкая В.С., Григорьева Е.В., Малахова А.А., Минина Ю.М., Вяткин Ю.В., Хабарова Е.А., Рзаев Дж.А., Медведев С.П., Коваленко Л.В., Закиян С.М. Создание и характеристика семи линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток от двух пациентов с болезнью Паркинсона, несущих вариант c.1087G>T гена LGR4. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):15-25. doi 10.18699/vjgb-25-03 Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Фонда научно-технологического развития Югры в рамках научного проекта № 2023-573-05. Благодарности. Анализ результатов иммунофлуоресцентного окрашивания препаратов и дифференциального окрашивания хромосом проводили с использованием ресурсов Центра коллективного пользования микроскопического анализа биологических объектов ИЦиГ СО РАН (https://ckp.icgen.ru/ckpmabo/), поддержанного бюджетным проектом Института цитологии и генетики СО РАН (FWNR-2022-0015) Studying concatenation of the Cas9-cleaved transgenes using barcodes Supplementary materials Количество просмотров: 18 Abstract. In pronuclear microinjection, the Cas9 endonuclease is employed to introduce in vivo DNA double-strand breaks at the genomic target locus or within the donor vector, thereby enhancing transgene integration. The manner by which Cas9 interacts with DNA repair factors during transgene end processing and integration is a topic of considerable interest and debate. In a previous study, we developed a barcode-based genetic system for the analysis of transgene recombination following pronuclear microinjection in mice. In this approach, the plasmid library is linearized with a restriction enzyme or a Cas9 RNP complex at the site between a pair of barcodes. A pool of barcoded molecules is injected into the pronucleus, resulting in the generation of multicopy concatemers. In the present report, we compared the effects of in vivo Cas9 cleavage (RNP+ experiment) and in vitro production of Cas9- linearized transgenes (RNP– experiment) on concatenation. In the RNP+ experiment, two transgenic single-copy embryos were identified. In the RNP– experiment, six positive embryos were identified, four of which exhibited lowcopy concatemers. Next-generation sequencing (NGS) analysis of the barcodes revealed that 53 % of the barcoded ends had switched their initial library pairs, indicating the involvement of the homologous recombination pathway. Out of the 20 transgene-transgene junctions examined, 11 exhibited no mutations and were presumably generated through re-ligation of Cas9-induced blunt ends. The majority of mutated junctions harbored asymmetrical deletions of 2–4 nucleotides, which were attributed to Cas9 end trimming. These findings suggest that Cas9-bound DNA may present obstacles to concatenation. Conversely, clean DNA ends were observed to be joined in a manner similar to restriction-digested ends, albeit with distinctive asymmetry. Future experiments utilizing in vivo CRISPR/Cas cleavage will facilitate a deeper understanding of how CRISPR-endonucleases influence DNA repair processes.
Key words: CRISPR/Cas9; pronuclear microinjection; DNA barcoding; transgenic animals; DSB repair; concatemer; homologous recombination (HR); non-homologous end-joining, NHEJ; mouse embryos. For citation: Smirnov A.V., Korablev A.N., Serova I.A., Yunusova A.M., Muravyova A.A., Valeev E.S., Battulin N.R. Studying concatenation of the Cas9-cleaved transgenes using barcodes. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov J Genet Breed. 2025;29(1):26-34. doi 10.18699/vjgb-25-04 Funding. This work was supported by the Russian Science Foundation grant No. 24-74-10013. Acknowledgements. The experiments involving the visualization of fluorescent embryos were conducted with support from State Project FWNR-2022-0019 at the Institute of Cytology and Genetics SB RAS. The calculations were conducted using the computational resources of the Computational Center of the Novosibirsk State University Генетика и селекция растенийВзаимосвязи основных признаков качества семян люпина узколистного из коллекции ВИР Приложения Количество просмотров: 13 Аннотация. Широкое использование люпина узколистного (ЛУ) в качестве кормовой и продовольственной культуры возможно при наличии сортов с высоким качеством семян. Приоритетным признаком для отнесения сортов ЛУ к этой категории считается низкое содержание алкалоидов. Однако не менее важные показатели качества семян люпина – содержание белка, масла и влажность. Впервые в отечественном люпиноведении предпринята попытка изучения взаимосвязей между показателями всех перечисленных ингредиентов семян ЛУ в условиях Северо-Запада РФ (г. Пушкин). Шестьдесят два образца из коллекции ВИР были изучены в 2019, 2020 и 2022 гг. Изменчивость содержания белка составила 27.8–37.6 %, масла – 3.9–7.3 %, алкалоидов – 1.6–2017.4 мг/100 г сухого вещества (с.в.), влажности – 6.4–7.3 %. Достоверная отрицательная корреляция между содержанием масла и белка (–0.33) наблюдалась только в 2019 г. Значимых корреляций между содержанием белка и алкалоидов в изученной выборке не найдено. Достоверная отрицательная связь между содержанием масла и суммой алкалоидов установлена только в 2019 и 2020 гг. (–0.38 и –0.27 соответственно). В 2022 г. связь не обнаружена. Очевидно, что для выявления закономерностей, характеризующих эти связи, требуется проведение многолетних экспериментов с учетом погодных условий. Доказано влияние погоды на концентрацию алкалоидов в семенах. Средняя по выборке сумма алкалоидов в 2019 г. составила 504.2 ± 77.7 мг/100 г с. в., в 2020 г. – 263.7 ± 38.6 мг/100 г с. в. и в 2022 г. – 319.8 ± 51.4 мг/100 г с. в. Подтверждены данные, полученные авторами ранее: содержание алкалоидов в семенах значительно возрастает при дефиците осадков. Температурный режим не оказал влияния на этот показатель. Повышенная температура воздуха способствовала накоплению масла, а увеличение осадков – накоплению белка. Влажность семян оказалась наиболее стабильным показателем, не зависящим от условий среды. Выявлены образцы с оптимальным сочетанием основных биохимических показателей, определяющих качество семян, для региональной селекции сортов ЛУ кормового и продовольственного назначения, а также сидеральных сортов.
Ключевые слова: люпин узколистный; алкалоиды; белок; масло; влажность семян; погодные условия. Для цитирования: Шеленга Т.В., Саликова А.В., Попов В.С., Егорова Г.П., Малышев Л.Л., Вишнякова М.А. Взаимосвязи основных признаков качества семян люпина узколистного из коллекции ВИР. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):35-43. doi 10.18699/vjgb-25-05 Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № FGEM-2022-0002 «Выявление возможностей генофонда бобовых культур для оптимизации их селекции и диверсификации использования в различных отраслях народного хозяйства». Analysis of similarities and differences of accessions belonging to Prunus domestica L. and P. insititia L. using endocarp dimensions and shape variations Количество просмотров: 14 Abstract. The endocarp or stone is the most stable morphological feature of the genus Prunus. However, the identification of plum types, groups and/or genotypes based on endocarp is complicated because of a wide range of variation and morphological transitional states. From this point of view, knowledge on the degree of variability within and between plum species or cultivars is a sine qua non for taxonomists and also for pomologists. In this study, different endocarp morphological traits, such as SW, linear dimensions (L, W and T), Da, Dg, S, V and shape indexes (φ, SI, E, RS, RO, DE and PI) were determined using analysis of variance and multivariate analysis (correlations and PCA). Results showed significant differences among accessions for all properties evaluated but with high overlaps in values. In most cases, the examined parameters were positively or negatively correlated with each other, indicating developmental relationships between them. Indeed, positive correlations were recorded for most variables, especially related to SW and endocarp linear dimensions. These results showed that the above properties could be a powerful indicator for selecting adequate endocarp size and shape in accessions, which may be used in taxonomic analysis. With an account of these correlations, PCA was employed to correctly estimate the endocarp size and shape and distribution, segregation and dispersion of accessions. All linear measurements and index values showed a normal or low variability at the individual level in most cases, with the exception of SW, V and PI in both European and Damson plums and S in Damson plums. Of the 15 examined parameters, European plum had significantly higher SW, L, T, Da, Dg, S, E, RO and PI values than Damson plum. In contrast, Damson plum had higher SI, RS and DE values, while W, V and φ were similar.
Key words: endocarp; European and Damson plums; morphological properties; size; shape indexes. For citation: Milošević T., Milošević N. Analysis of similarities and differences of accessions belonging to Prunus domestica L. and P. insititia L. using endocarp dimensions and shape variations. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii= Vavilov J Genet Breed. 2025;29(1):44-54. doi 10.18699/vjgb-25-06 Funding. Financial support for this research was provided by the Ministry of Science, Technological Development and Innovations of the Republic of Serbia (grants 451-03-66/2024-03/200088 and 451-03-66/2024-03/200215). CRediT authorship contribution statement. Tomo Milošević: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Investigation, Methodology, Software, Validation, Writing – original draft, Writing – review & editing. Nebojša Milošević: Data curation, Formal analysis, Investigation, Software, Validation, Writing – original draft, Writing – review & editing. Циркадные колебания содержания растворимых сахаров и экспрессии генов инвертаз TAI, LIN6 и транспортера сахаров STP1 в листьях растения томата (Solanum lycopersicum L.) Количество просмотров: 13 Аннотация. Содержание основных для плода томата (Solanum lycopersicum L.) гексоз (фруктозы, глюкозы) регулируется совместной активностью ферментов гидролиза сахарозы (включая инвертазы), ингибиторов инвертаз и транспортеров сахаров. Кроме вкусовых качеств, растворимые сахара тесно связаны со стрессоустойчивостью растений томата. В настоящей работе была определена суточная динамика содержания растворимых сахаров (сахарозы, фруктозы и глюкозы), а также экспрессия генов ферментов гидролиза сахарозы (вакуолярной инвертазы TAI, инвертазы клеточной стенки LIN6) и транспортера гексоз (STP1) в листьях растений томата сорта Корнеевский. Было показано, что количество сахаров и уровень транскриптов генов TAI, LIN6 и STP1 зависят от циркадного ритма и соответствуют биологическим процессам, протекающим в растении в разное время суток. Содержание сахарозы и гексоз в течение суток изменяется сходным образом. В начале световой фазы концентрация сахаров минимальна, в конце – имеет наибольшие дневные значения; в начале темновой фазы демонстрирует остаточный рост и затем снижается к концу фазы. Анализ in silico органоспецифичной экспрессии TAI, LIN6 и STP1 у сорта Micro-Tom S. lycopersicum показал наличие их транскриптов во всех тканях. Ген TAI экспрессировался наиболее активно в спелых плодах, тогда как уровень транскриптов LIN6 и STP1 в этих органах носил следовой характер. В листьях уровень мРНК TAI был выше, чем таковой LIN6 и STP1, в ~2 и ~27 раз соответственно. Анализ с помощью ПЦР-РВ суточной динамики экспрессии генов TAI, LIN6 и STP1 в листьях растений сорта Корнеевский показал, что гены экспрессируются во всех проанализированных временных точках. Колебания уровня экспрессии генов происходят сходным образом: уровень мРНК достигает пиковых значений в середине световой и темновой фаз. Полученные результаты важны для понимания функций инвертаз и транспортеров сахаров в растении томата и могут быть использованы в селекции при прогнозировании стрессоустойчивости растений.
Ключевые слова: томат; Solanum lycopersicum L.; растворимые сахара; инвертазы; транспортер гексоз; экспрессия генов; циркадный ритм. Для цитирования: Филюшин М.А., Щенникова А.В., Кочиева Е.З. Циркадные колебания содержания растворимых сахаров и экспрессии генов инвертаз TAI, LIN6 и транспортера сахаров STP1 в листьях растения томата (Solanum lycopersicum L.). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):55-60. doi 10.18699/vjgb-25-07 Финансирование. Работа выполнена при поддержке РНФ (грант № 24-16-00043, биохимический и экспрессионный анализы) и Министерства образования и науки РФ (получение семенного материала и подготовка растений к анализу). Разнообразие нута, обусловленноe полиморфизмом вставок транспозонов Приложения Приложения Количество просмотров: 12 Аннотация. Нут – важная зернобобовая культура, которая используется народонаселением разных частей света в пищу в силу высокой ценности. Применение омиксных технологий позволило oхарактеризовать генетическое разнообразие нута, обусловленное однонуклеотидными полиморфизмами, тогда как структурные варианты и инсерции транспозонов выпали из поля зрения исследователей. Поэтому характеристика состава мобилома индивидуальных сортов нута и оценка его влияния на фенотипическую изменчивость и адаптацию актуальны. В фокусе нашего внимания были староместные сорта, собранные до «зеленой революции», поскольку они служат ценным источником видового разнообразия и могут быть использованы для расширения генетической базы современных сортов. Проанализировав 190 геномов нута, мы обнаружили 42324 сайта инсерции транспозонов 83 семейств. Большинство инсерций (67 %) вызвано мобилизацией ретротранспозонов. Из ДНК-транспозонов наибольшее число инсерций найдено для суперсемейств MuDR, PIF, hAT, CMC и TcMar. Продемонстрирована неравномерность распределения сайтов инсерции вдоль хромосом. Анализ локализации сайтов инсерции транспозонов относительно генов показал, что наибольшее количество вставок у всех суперсемейств транспозонов приходится на интроны, наименьшее – на экзоны. Мы также показали, что сайты встройки транспозонов, которые до недавнего времени находились вне поля зрения популяционной геномики, являются важным фактором, диверсифицирующим фенотипы, что позволяет использовать их в полногеномном поиске ассоциаций в качестве маркеров наряду с однонуклеотидными полиморфизмами. Сравнительный анализ мобиломов сортов из разных географических регионов выявил существенное отличие эфиопских образцов от образцов других групп, собранных в Индии, Узбекистане, Турции, Средиземноморье, на юге России и в Ливане. Совокупность полученных нами данных и результатов – ценный ресурс, который может быть использован в качестве отправной точки для селекции улучшенных сортов нута, адаптированных к различным климатическим условиям.
Ключевые слова: нут; транспозоны; полиморфизм; староместные сорта; GWAS; адаптация. Для цитирования: Станин B.A., Дук М.A., Канапин А.A., Самсонова А.A., Суркова С.Ю., Самсонова М.Г. Разнообразие нута, обусловленноe полиморфизмом вставок транспозонов. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):61-71. doi 10.18699/vjgb-25-08 Финансирование. Работа поддержана грантом РНФ 22-46-02004. Благодарности. Авторы выражают благодарность Суперкомпьютерному центру Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (scc.spbstu.ru) за предоставление отличных вычислительных ресурсов и поддержку данного проекта. Симбиотические системыОценка биоразнообразия грибов арбускулярной микоризы при восстановительной сукцессии на песчаных карьерах Количество просмотров: 14 Аннотация. Грибы арбускулярной микоризы (АМГ) играют ключевую роль в восстановительных сукцессиях растительных сообществ после антропогенных нарушений, в частности на песчаных карьерах. АМГ помогают растениям в водном и минеральном питании, ускоряя восстановление растительного покрова. Целью исследования было изучить биоразнообразие АМГ молекулярно-генетическими методами на разных стадиях зарастания двух карьеров Ленинградской области. Молекулярно-генетическая идентификация грибов проводилась с использованием анализа Illumina MiSeq по регионам ITS1 и ITS2 в качестве баркода для поиска операционных таксономических единиц с идентификацией микроорганизмов до вида. Референсом служила адаптированная и проверенная на ошибки база генетических последовательностей АМГ из NCBI. В исследовании использовалась оптимизированная для песчаных почв методика выделения нуклеиновых кислот. Максимальное биоразнообразие АМГ наблюдалось на начальных стадиях зарастания – пионерной и злаковой. На кустарниковой стадии разнообразие снижалось в пять раз, а затем на лесной стадии восстанавливалось почти до уровня злаковой. Биоразнообразие и видовой состав АМГ могут значительно меняться между стадиями восстановительной сукцессии, что может в первую очередь зависеть от биоразнообразия трав, с которым АМГ вступают в симбиотические отношения наиболее эффективно. Показана достоверная отрицательная корреляция между числом видов АМГ и числом видов древесных растений. Проведенное исследование может помочь в понимании того, как развивается растительно-грибной симбиоз в восстановительных сукцессиях и какие АМГ наиболее эффективно помогают в восстановлении растительного покрова.
Ключевые слова: грибы арбускулярной микоризы; биоразнообразие; восстановительная сукцессия; песчаный карьер; Illumina. Для цитирования: Крюков А.А., Юрков А.П., Горбунова А.О., Кудряшова Т.Р., Горенкова А.И., Косульников Ю.В., Лактионов Ю.В. Оценка биоразнообразия грибов арбускулярной микоризы при восстановительной сукцессии на песчаных карьерах. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):72-78. doi 10.18699/vjgb-25-09 Финансирование. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках соглашения № 075-15- 2022-320 от 20.04.2022 о предоставлении гранта в форме субсидий из федерального бюджета на осуществление государственной поддержки создания и развития научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего». Работа проведена с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Геномные технологии, протеомика и клеточная биология» ВНИИСХМ. Симбиоз внутриклеточных бактерий Wolbachia с насекомыми: некоторые итоги ста лет изучения Количество просмотров: 12 Аннотация. Wolbachia pipientis – α-протеобактерия, широко распространенный внутриклеточный симбионт у ряда видов Arthropoda и некоторых видов Nematoda. Вместе с насекомыми W. pipientis образует систему «симбионт–хозяин», характеризующуюся очень тесными взаимодействиями между ее компонентами. Влияния в обоих направлениях, которые оказывает как вольбахия на хозяина, так и хозяин на вольбахию, являются важными биотическими факторами для обеих составляющих этой симбиотической системы. Вольбахия способна оказывать воздействие как на размножение хозяина, так и на работу соматических органов. Благодаря своей распространенности среди насекомых и большому разнообразию как отрицательных (среди самых известных примеров – цитоплазматическая несовместимость и андроцид), так и положительных эффектов (повышение устойчивости к биотическим и абиотическим факторам, обеспечение витаминами и метаболитами), оказываемых на организм хозяина, вольбахия вызывает огромный интерес у энтомологов и микробиологов. Разнообразие вызываемых вольбахией фенотипов хозяина обеспечивает широкий выбор эволюционных стратегий, таких как репродуктивный паразитизм или взаимовыгодные отношения между симбионтом и хозяином, которыми она пользуется. Влияние вольбахии необходимо учитывать при постановке любого эксперимента, проводимого на насекомых. Применение технологий секвенирования привело к появлению новых подходов для изучения существующих связей внутри системы «Wolbachia–насекомое», однако интерпретация полученных данных представляет определенную сложность. Тем не менее перспективы использования данных полногеномного анализа для изучения коэволюции Wolbachia и хозяина не вызывают сомнений. Активно осуществляются проекты по внедрению в популяции насекомых штаммов вольбахии, обеспечивающих противовирусную защиту хозяина, для контроля распространения РНК-вирусов, что может способствовать спасению многих человеческих жизней. Целью этого обзора стало обобщение данных, полученных учеными за прошедшие сто лет изучения Wolbachia, и современных представлений о ее генетическом разнообразии и механизмах взаимодействия с хозяином, в том числе основанных на данных транскриптомного анализа.
Ключевые слова: Wolbachia; насекомые; Drosophila melanogaster. Для цитирования: Шишкина О.Д., Грунтенко Н.Е. Симбиоз внутриклеточных бактерий Wolbachia с насекомыми: некоторые итоги ста лет изучения. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):79-91. doi 10.18699/vjgb-25-10 Финансирование. Работа выполнена при поддержке бюджетного проекта FWNR-2022-0019. Вклад авторов. О.Д. Шишкина – написание манускрипта, подготовка иллюстраций; Н.Е. Грунтенко – редактирование манускрипта. Генетика животныхThe liver-brain axis under the influence of chronic Opisthorchis felineus infection combined with prolonged alcoholization in mice Supplementary materials Количество просмотров: 12 Abstract. Our purpose was to model a combination of a prolonged consumption of ethanol with Opisthorchis felineus infection in mice. Four groups of C57BL/6 mice were compiled: OF, mice infected with O. felineus for 6 months; Eth, mice consuming 20 % ethanol; Eth+OF, mice subjected to both adverse factors; and CON, control mice not exposed to these factors. In the experimental mice, especially in Eth+OF, each treatment caused well-pronounced periductal and cholangiofibrosis, proliferation of bile ducts, and enlargement of areas of inflammatory infiltration in the liver parenchyma. Simultaneously with liver disintegration, the infectious factor caused – in the frontal cerebral cortex – the growth of pericellular edema (OF mice), which was attenuated by the administration of ethanol (Eth+OF mice). Changes in the levels of some proteins (Iba1, IL-1β, IL-6, and TNF) and in mRNA expression of genes Aif1, Il1b, Il6, and Tnf were found in the hippocampus and especially in the frontal cortex, implying region-specific neuroinflammation. Behavioral testing of mice showed that ethanol consumption influenced the behavior of Eth and Eth+OF mice in the forced swimming test and their startle reflex. In the open field test, more pronounced changes were observed in OF mice. In mice of all three experimental groups, especially in OF mice, a disturbance in the sense of smell was detected (fresh peppermint leaves). The results may reflect an abnormality of regulatory mechanisms of the central nervous system as a consequence of systemic inflammation under the combined action of prolonged alcohol consumption and helminth infection.
Key words: mice; Opisthorchis felineus infection; chronic ethanol consumption; liver; brain; microglia; proinflammatory cytokine; behavior. For citation: Avgustinovich D.F., Chadaeva I.V., Kizimenko A.V., Kovner A.V., Bazovkina D.V., Ponomarev D.V., Evseenko V.I., Naprimerov V.A., Lvova M.N. The liver-brain axis under the influence of chronic Opisthorchis felineus infection combined with prolonged alcoholization in mice. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(1):92-107. doi 10.18699/vjgb-25-11 Funding. The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 20-04-00139); by a government-funded project of the ICG SB RAS (grant No. FWNR-2022-0021); and in part by a state assignment for the Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS (project No. 121032500061-7). Acknowledgements. The authors are grateful to the Multi-Access Center for Microscopic Analysis of Biological Objects at the ICG SB RAS (http://www.bionet.nsc.ru/microscopy/) for the equipment as well as to the Center for Genetic Resources of Laboratory Animals (ICG SB RAS), which is supported by the Russian Ministry of Science and Higher Education (unique identifier of the project: RFMEFI62119X0023). The English language was corrected and certified by shevchukediting.com (language certificate of July 3, 2024). The lowest chromosome number in the family Pteromalidae (Hymenoptera: Chalcidoidea): the karyotype and other genetic features of Pachycrepoideus vindemmiae (Rondani, 1875) Количество просмотров: 12 Abstract. Various genetic features of the hitman strain of the widespread parasitoid of Drosophilidae (Diptera), Pachycrepoideus vindemmiae (Rondani, 1875) (Pteromalidae, Pachyneurinae) were studied. This strain was established and is maintained at the Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Novosibirsk, Russia). An analysis of air-dried chromosome preparations from prepupae of this parasitoid showed that it has n = 4 and 2n = 8 in males and females, respectively, which is the lowest known chromosome number in the family Pteromalidae. All chromosomes in the karyotype of this species are metacentric. The first and second chromosomes are of similar size, the remaining ones are substantially shorter. The same results were obtained for an additional strain of this species kept at the Moscow State University (Moscow, Russia). A comparison of the DNA sequence of the barcoding region of the mitochondrial cytochrome c oxidase (COI) gene of the hitman strain of P. vindemmiae with those available from the GenBank and BoLD databases demonstrated that this strain clustered together with conspecifics originating from China, Turkey and Italy. Despite certain endosymbionts being previously reported for the genus Pachycrepoideus Ashmead, 1904 as well as for P. vindemmiae itself, the hitman strain turned out to be free of endosymbiotic bacteria in the genera Arsenophonus Gherna et al., 1991, Cardinium Zchori-Fein et al., 2004, Rickettsia da Rocha-Lima, 1916, Spiroplasma Saglio et al., 1973 and Wolbachia Hertig, 1936. The above-mentioned results improve our knowledge of various genetic features of parasitoids of the family Pteromalidae and those of P. vindemmiae in particular.
Key words: Hymenoptera; Pteromalidae; parasitoids; chromosomes; karyotype; DNA barcoding; endosymbionts. For citation: Gokhman V.E., Ryabinin A.S., Bykov R.A., Ilinsky Yu.Yu. The lowest chromosome number in the family Pteromalidae (Hymenoptera: Chalcidoidea): the karyotype and other genetic features of Pachycrepoideus vindemmiae (Rondani, 1875). Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(1):108-112. doi 10.18699/vjgb-25-12 Acknowledgements. The authors are grateful to Ivan V. Zenin (Department of Evolutionary Theory, Moscow State University) for providing additional living material for the present study, as well as to Ekaterina V. Tselikh (Zoological Institute, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia) for identifying the parasitoids. We thank the Insect Collection of the Federal Research Center “Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences” (supported by the Russian Ministry of Science and Higher Education, project FWNR-2022-0019), which hosts the hitman strain of P. vindemmiae. Генетическая характеристика лошадей местных пород по локусам микросателлитов ДНК Количество просмотров: 25 Аннотация. Россия обладает значительным породным разнообразием конских пород с уникальными генофондами, которые хорошо адаптированы к самым разнообразным суровым природно-климатическим условиям, характеризуются универсальной работоспособностью, высокими продуктивными качествами и представляют существенный интерес для мирового коневодства. Генетические исследования популяционного разнообразия в коневодстве являются весьма актуальными, так как многие отечественные породы лошадей находятся под угрозой исчезновения. Для исследований были отобраны биоматериалы (волосы, кровь, сперма) от лошадей 15 местных пород, разводимых в России и сопредельных странах. Выборка включала 2193 лошади алтайской (n = 48), башкирской (n = 130), бурятской (n = 30), вятской (n = 220), забайкальской (n = 34), кыргызской (n = 100), мезенской (n = 148), мугалжарской (n = 109), новоалтайской (n = 514), печорской (n = 31), шетлендских пони (n = 47), приобской (n = 85), тувинской (n = 600), хакасской (n = 47) и якутской (n = 50) пород. При проведении генетико-популяционного анализа использовали следующие показатели: общее количество вариантов аллелей (Na) в 17 микросателлитных локусах, уровень полиморфности (Ae), среднее число аллелей на локус (Nv), наблюдаемая (Ho) и ожидаемая (He) гетерозиготность, коэффициенты генетического сходства и генетических дистанций, коэффициент внутрипопуляционного инбридинга (Fis). Современные местные породы лошадей даже при сравнительно небольшой численности имеют высокий уровень биоразнообразия и своеобразную генетическую структуру, часто с наличием приватных аллелей, которая сохраняется несмотря на периодическое скрещивание с заводскими породами разной специализации. Установлено, что лошади местных пород обладают рядом уникальных аллелей, включая ASB2T, HMS7S, HMS6J, HMS6H, HMS2T, HMS1O, HTG7L, HTG6L, HTG6H, VHL20S, ASB17Z, ASB17X, ASB17U, LEX3S, LEX3R и CA425E, которые не выявлены у представителей заводских пород в изученных европейских популяциях. Для большинства изученных пород было характерно отрицательное значение Fis и отсутствие внутрипородного инбридинга. Коэффициенты генетического сходства местных пород менялись в сравнительно широком диапазоне (0.828–0.973) и свидетельствовали об уникальности генофондов большинства местных конских пород в России, а также подтверждали общность происхождения кыргызской лошади с популяциями лошадей Южной Сибири.
Ключевые слова: Equus caballus; генетическое разнообразие; микросателлиты ДНК; местные породы; лошадь. Для цитирования: Блохина Н.В., Храброва Л.А. Генетическая характеристика лошадей местных пород по локусам микросателлитов ДНК. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):113-121. doi 10.18699/vjgb-25-13 Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, грант № 075-15-2021-1037 (внутренний № 15.БРК.21.0001). Благодарности. Авторы выражают глубокую благодарность и признательность сотрудникам лаборатории генетики и отдела селекции ВНИИ коневодства, а также регистраторам пород и специалистам по коневодству разных хозяйств. Ассоциация двух миссенс-мутаций в генах MSS51 и KAT6B с массой тела в разном возрасте у коров ярославской породы Количество просмотров: 12 Аннотация. Ярославская порода крупного рогатого скота – отечественная порода молочного направления продуктивности, выведенная в XIX в. на основе северного великорусского скота, адаптированного к суровому климату и скудному рациону. Ранее у животных этой породы мы обнаружили две высокочастотные почти породоспецифичные миссенс-мутации в генах MSS51 (Ala415Glu) и KAT6B (Val105Met), которые имели отрицательную связь с массой тела на выборке из 30 животных. Целью работы было подтверждение ассоциации миссенс-мутаций в генах MSS51 и KAT6B, а также мутантного гаплотипа, содержащего обе мутации, с живой массой в разном возрасте у коров ярославской породы на расширенной выборке животных. Мы генотипировали 113 коров по вышеупомянутым миссенс-вариантам и на объединенной с предыдущими данными выборке в 143 животных провели анализ ассоциаций с живой массой в возрасте 0, 6, 10, 12, 15 и 18 мес. с использованием линейной регрессии и однофакторного дисперсионного анализа. С помощью линейной регрессии для мутации в гене KAT6B были выявлены значимые ассоциации с живой массой в возрасте 6, 12 и 18 мес. Мутация в гене MSS51 была ассоциирована с живой массой в возрасте 6, 12, 15 и 18 мес. Гаплотип с обеими мутациями был ассоциирован с живой массой во всех возрастах, от 6 до 18 мес. включительно. По результатам однофакторного дисперсионного анализа значимые ассоциации живой массы с генотипами по мутации в гене KAT6B были обнаружены только в возрасте 6 мес. Для мутации в гене MSS51, как и для мутантного гаплотипа, ассоциации имелись в возрасте 6, 12, 15 и 18 мес. В обоих статистических тестах наибольшей значимости достигла ассоциация не с отдельными вариантами, а с мутантным гаплотипом. Полученные данные могут быть использованы при селекции для производства говядины за счет откормочного контингента молодняка, а также помесей ярославской породы с быками мясных пород.
Ключевые слова: ярославская порода; живая масса; возраст; ген KAT6B; ген MSS51; миссенс-мутация; гаплотип; селекция. Для цитирования: Игошин А.В., Юдин Н.С., Ларкин Д.М. Ассоциация двух миссенс-мутаций в генах MSS51 и KAT6B с массой тела в разном возрасте у коров ярославской породы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025; 29(1):122-127. doi 10.18699/vjgb-25-14 Финансирование. Работа выполнена при поддержке бюджетного проекта № FWNR-2024-0012 Медицинская генетикаОсобенности полиморфизма генов толл-лайк рецепторов (TLR-2, TLR-3, TLR-4 и TLR-6) при открытоугольной глаукоме Количество просмотров: 11 Аннотация. Современные исследования показывают, что в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) важную роль играет врожденный иммунитет. Выявлено повышение содержания толл-лайк рецепторов (TLR) в глаукоматозной сетчатке глаза человека. TLR могут модулировать иммунный ответ при глаукоме, обеспечивают раннее распознавание повреждающих агентов, активацию сигнальных путей и эффекторных механизмов системы неспецифической иммунной защиты, направленных на восстановление гомеостаза. Полиморфизм кодирующих TLR генов влияет на аминокислотную структуру рецепторов, приводя к изменению лигандсвязывающей и корецепторной функции, транспортировку и передачу сигналов. Целью работы был анализ ассоциированности полиморфизма генов TLR2 (rs5743708), TLR3 (rs3775291), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs5743810) с первичной открытоугольной глаукомой у пациентов Западной Сибири. Обследовано 99 пациентов (52 мужчины и 47 женщин) с диагнозом первичной открытоугольной глаукомы. Группу сравнения составили 100 человек (81 женщина и 19 мужчин). Полиморфизм генов TLR2 (rs5743708), TLR3 (rs3775291), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs5743810) анализировали методом РТ-ПЦР с использованием коммерческих тест-систем с интеркалирующим красителем Syber Green (Lytex, Россия). Статистический анализ проводился с использованием программного пакета SPSS 23.0 и Arlequin 3.5.2.2. Показано, что распределение полиморфных маркеров в группе пациентов и в контрольной группе соответствовало равновесию Харди–Вайнберга. Их частоты между двумя анализируемыми группами достоверно не различались. Частота TLR2-753 ArgArg:TLR6-249 ProPro была повышена в группе пациентов с ПОУГ. Выявлено неравновесное сцепление между двумя полиморфными позициям гена TLR4. Кроме того, выявлено нарушение равновесия между парами генов TLR2-TLR6 для группы с глаукомой и контрольной группы. Повышение определенных генотипов в группе пациентов относительно контрольной группы может косвенно свидетельствовать об участии инфекционных факторов в инициации ПОУГ. Однако связь полиморфизма TLR генов, несмотря на доказанную значимость участия их белковых продуктов в патогенезе глаукомы, требует дополнительных исследований с учетом этнических особенностей пациентов и межгенных взаимодействий для лучшего понимания сложных механизмов развития заболевания. Это поможет проводить раннюю диагностику и разрабатывать необходимую терапевтическую стратегию.
Ключевые слова: первичная открытоугольная глаукома; ПОУГ; полиморфизм генов толл-лайк рецепторов; TLR; неравновесное сцепление. Для цитирования: Шевченко А.В., Прокофьев В.Ф., Коненков В.И., Черных В.В., Трунов А.Н. Особенности полиморфизма генов толл-лайк рецепторов (TLR-2, TLR-3, TLR-4 и TLR-6) при открытоугольной глаукоме. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):128-134. doi 10.18699/vjgb-25-15 Роль полиморфизма гена SELE при инфаркте миокарда с подъемом сегмента ST Приложения Количество просмотров: 11 Аннотация. Ишемическая болезнь сердца представляет собой важную медико-социальную проблему. Наиболее тяжелой формой заболевания, с поражением всех слоев сердечной мышцы, считается инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST (ИМпST). Одним из диагностических критериев дисфункции эндотелия при инфаркте миокарда является уровень sE-селектина – молекулы клеточной адгезии, осуществляющей рекрутинг нейтрофилов и индукцию нейтрофильного воспаления. В настоящем исследовании изучен интронный полиморфизм (rs5353, rs3917412, rs1534904) гена SELE, кодирующего Е-селектин, у пациентов с ИМпST. Проанализированы две выборки: пациенты с ИМпST (n = 74) и популяционная выборка г. Томска (n = 136). По частотам генотипов rs5353 в гене SELE зарегистрированы статистически значимые различия между пациентами и контрольной выборкой (p = 0.004). Генотип СС является рисковым по отношению к ИМпST (OR = 6.93, CI:95 % (1.84–26.04), χ2 = 8.69, p = 0.002). Проанализированные маркеры не изучались ранее при сердечно-сосудистых заболеваниях и вообще редко привлекались к ассоциативным исследованиям; в ведущих базах данных отсутствует информация об ассоциациях этих маркеров с заболеваниями. Вместе с тем все три варианта по классификации RegulomeDB относятся к функциональному классу 1f и, соответственно, с высокой вероятностью обладают регуляторным потенциалом относительно не только гена SELE, но и других генов близлежащего региона. Анализ функциональной значимости изученных маркеров показал наличие более обширного, чем один ген, региона, корегулируемого данными нуклеотидными заменами. Выявленная в настоящем исследовании ассоциация rs5353 с ИМпST еще раз подтверждает вовлеченность гена SELE в развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Не исключено, что опосредованно (через системы воспаления, иммунного ответа и репарации ДНК) весь этот регион генома может быть вовлечен в патогенез сердечно-сосудистых заболеваний.
Ключевые слова: инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST; ИМпST; ген SELE; SNP. Для цитирования: Бабушкина Н.П., Николаева А.М., Долбня А.Д., Шаврак В.Е., Рябов В.В. Роль полиморфизма гена SELE при инфаркте миокарда с подъемом сегмента ST. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1): 135-143. doi 10.18699/vjgb-25-16 Финансирование. Работа выполнена при частичном финансировании государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ (№ 122020300041-7 и 122020300043-1). Благодарности. Молекулярно-генетическое исследование выполнено на базе Центра коллективного пользования научно-исследовательским оборудованием и экспериментальным биологическим материалом «Медицинская геномика» НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ РАН. Сравнительный анализ гаплотипов, несущих патогенные варианты c.1545T>G, c.2027T>A и c.919-2A>G гена SLC26A4, у пациентов с потерей слуха из Республики Тыва (Южная Сибирь) Приложения Количество просмотров: 11 Аннотация. Патогенные варианты в гене SLC26A4 (OMIM #605646), приводящие к несиндромальной рецессивно наследуемой потере слуха 4-го типа (DFNB4) и синдрому Пендреда, вносят весомый вклад в этиологию потери слуха во многих популяциях мира. Спектр и распространенность различных патогенных вариантов гена SLC26A4 характеризуются широкой этногеографической вариабельностью. Высокая частота некоторых из них в отдельных регионах мира может свидетельствовать об их независимом возникновении или же быть следствием эффекта основателя. Доля SLC26A4-ассоциированной потери слуха у тувинских пациентов (Республика Тыва, Южная Сибирь) является одной из самых высоких в мире (28.2 %). Подавляющее большинство мутантных SLC26A4-аллелей представлено тремя патогенными вариантами – c.919-2A>G, c.2027T>A и c.1545T>G (69.3, 17.5 и 8.0 % соответственно). Суммарная частота их гетерозиготного носительства в тувинской популяции достигает 7.1 %. Накопление этих вариантов у тувинских пациентов позволяет предположить роль эффекта основателя в их распространенности на территории Тувы, что может быть подтверждено общностью генетического окружения (гаплотипов) для каждого из них. Для реконструкции гаплотипов у носителей вариантов c.1545T>G и c.2027T>A были использованы данные генотипирования панели полиморфных генетических маркеров: пяти STR-маркеров (четыре из них фланкируют на разном расстоянии ген SLC26A4 и один является внутригенным) и девяти внутригенных SNP-маркеров. Сравнительный анализ реконструированных гаплотипов для c.1545T>G и c.2027T>A с ранее полученными данными о гаплотипах для c.919-2A>G показал, что каждый из анализируемых вариантов имеет особое и сходное для всех носителей того или иного варианта генетическое окружение, по-видимому, унаследованное от различных «предков-основателей». Эти данные подтверждают роль кумулятивного эффекта основателя в распространенности патогенных вариантов с.1545T>G, c.2027T>A и c.919-2A>G гена SLC26A4 у коренного населения Республики Тыва. Полученные данные актуальны как для прогнозирования распространенности SLC26A4-обусловленной потери слуха, так и для создания регион-специфичной ДНК-диагностики наследуемой потери слуха в Республике Тыва.
Ключевые слова: потеря слуха; SLC26A4; патогенные варианты; STR; SNP; гаплотипы; эффект основателя; популяции Сибири. Для цитирования: Данильченко В.Ю., Зыцарь М.В., Панина Е.А., Орищенко К.Е., Посух О.Л. Сравнительный анализ гаплотипов, несущих патогенные варианты c.1545T>G, c.2027T>A и c.919-2A>G гена SLC26A4, у пациентов с потерей слуха из Республики Тыва (Южная Сибирь). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):144-152. doi 10.18699/vjgb-25-17 Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке бюджетного проекта FWNR-2022-0021 Института цитологии и генетики СО РАН и гранта Министерства науки и высшего образования РФ FSUS-2024-0018. БиомедицинаБаза знаний MiceDEGdb по дифференциально экспрессирующимся генам мыши как модельного объекта биомедицинских исследований Количество просмотров: 13 Аннотация. Фундаментальное понимание многих биологических процессов, происходящих в организме человека, стало возможным благодаря экспериментальным исследованиям на животных моделях. Основным стержнем современных биомедицинских исследований является использование мышиных моделей для изучения важных патофизиологических механизмов, оценки новых терапевтических подходов и принятия решений о переходе или отказе от новых кандидатов на препараты в доклинических испытаниях. Преимущество задействования мышей заключается в их небольших размерах, простых условиях содержания и относительно легкой генетической модификации. В настоящее время более 90 % грызунов, используемых для фармацевтических исследований, – мыши. В представленной работе создана пилотная версия базы знаний MiceDEGdb по дифференциально экспрессирующимся генам (ДЭГ) мыши как модельного объекта в биомедицинских исследованиях. Она представляет собой коллекцию опубликованных данных по экспрессии генов у мышей разных линий, предназначенных для изучения возрастных заболеваний: гипертонии, пародонтита, хрупкости кости, фиброза почки, ремоделирования гладких мышц, сердечной недостаточности, нарушения циркадного ритма. Пилотный выпуск базы знаний MiceDEGdb содержит 21754 ДЭГ, представляющих 9769 уникальных генов Mus musculus, у которых изменяется уровень транскрипции в 25 экспериментах по технологии RNA-seq с использованием восьми тканей (десна, кость, почка, правый желудочек сердца, дуга аорты, гиппокамп, скелетная мышца и матка) в шести генетических линиях мышей, C57BL/6J, Ren1cCre|ZsGreen, B6.129S7(Cg)-Polgtm1Prol/J, BPN/3J, BPH/2J и Kunming, в качестве моделей восьми заболеваний человека согласно 10 оригинальным статьям. Новшеством MiceDEGdb в сравнении с другими базами данных о ДЭГ мышей является курируемая аннотация отклонений ДЭГ мыши от соответствующей нормы с помощью независимых биомедицинских публикаций о сонаправленных изменениях экспрессии гомологичных генов человека у пациентов с теми или иными заболеваниями относительно условно здоровых добровольцев. В пилотном выпуске MiceDEGdb документировано 85092 таких аннотаций для 318 генов человека при 895 заболеваниях согласно 912 научным статьям, цитируемым с помощью их идентификаторов PubMed ID. Информационное содержание MiceDEGdb может быть интересным для генетиков, молекулярных биологов, биоинформатиков, клиницистов, фармацевтов и генетических консультантов по персонализированной медицине. База знаний MiceDEGdb находится в свободном доступе по гиперссылке: https://www.sysbio.ru/MiceDEGdb.
Ключевые слова: база знаний; ДЭГ; мышь, Mus musculus; мышиные модели заболеваний; возрастные расстройства; инфекционные заболевания; циркадный ритм; RNA-seq. Для цитирования: Подколодная О.А., Чадаева И.В., Филонов С.В., Подколодный Н.Л., Рассказов Д.А., Твердохлеб Н.Н., Золотарева К.А., Богомолов А.Г., Кондратюк Е.Ю., Ощепков Д.Ю., Пономаренко М.П. База знаний MiceDEGdb по дифференциально экспрессирующимся генам мыши как модельного объекта биомедицинских исследований. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):153-161. doi 10.18699/vjgb-25-18 Финансирование. Работа выполнена при поддержке бюджетных проектов FWNR-2022-0020 и FWNM-2025-0005. Благодарности. Авторы выражают благодарность Центру коллективного пользования «Биоинформатика» за предоставление вычислительных ресурсов. Компьютерная реконструкция и анализ генных сетей, контролирующих уровень тревожности у лабораторных мышей и человека Количество просмотров: 9 Аннотация. Тревожность – это нормотипичное состояние человека, которое, как и любая другая эмоция, имеет адаптивное значение. Но состояние чрезмерно высокой или низкой тревожности влечет за собой негативные последствия для адаптации, что в первую очередь обусловливает важность изучения этих двух крайних состояний. При этом известно, что в условиях восприятия аверсивных стимулов, ассоциированных с тревожностью, изменяется активность поясной коры мозга. Преимущество животных как моделей при изучении генетических оснований тревожности у человека связано с возможностью тонко контролировать внешние условия формирования определенного состояния, доступностью тканей мозга и возможностью создавать и изучать трансгенные модели, в том числе с использованием дифференциально экспрессирующихся генов мелких лабораторных животных из семейства мышиных с низкой и высокой тревожностью. В рамках трансляционного подхода была реконструирована трехдоменная потенциальная генная сеть, которая ассоциирована с генерализованной тревожностью у человека, по моделям мышей с разным уровнем тревожности путем автоматического анализа текстов научных статей. Один домен ассоциирован с пониженной тревожностью у человека, второй – с повышенной, третий служит диспетчером, который активирует один из двух доменов в зависимости от статуса организма (генетического, эпигенетического, физиологического). Этапы работы: (I) из базы данных NCBI GEO взят список генов, экспрессирующихся в поясной коре головного мозга линии мышей дикого типа CD-1 (эксперимент GSE29014). С помощью инструментов этой базы выявлены различия в уровнях экспрессии генов в группах мышей с низкой и высокой (относительно нормальной) тревожностью; (II) поиск ортологов ДЭГ у человека и мышей, ассоциированных с тревожностью в базе данных OMA Orthology; (III) компьютерная реконструкция с помощью когнитивной системы ANDSystem на основе генов-ортологов человека из этапа (II), генов человека из базы данных MalaCards, ассоциированных с тревожностью человека. Апробированные методы трансляционного подхода для реконструкции генных сетей регуляции поведения могут использоваться для выявления молекулярно-генетических маркеров черт личности человека, склонности к психопатологии.
Ключевые слова: дифференциально экспрессирующиеся гены; поясная кора головного мозга; автоматический анализ текстов; научные публикации; компьютерная реконструкция; генные сети; модель мышей с поведением высокой-нормальной-низкой тревожности. Для цитирования: Вергунов Е.Г., Савостьянов В.А., Макарова А.А., Николаева Е.И., Савостьянов А.Н. Компьютерная реконструкция и анализ генных сетей, контролирующих уровень тревожности у лабораторных мышей и человека. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(1):162-170. doi 10.18699/vjgb-25-19 Финансирование. Работа выполнена в рамках бюджетного проекта № FWNR-2022-0020. |
Все статьи в формате pdf |