Аннотация. Лобно-височная деменция с паркинсонизмом-17 – нейродегенеративное заболевание, характеризующееся патологической агрегацией белка тау с образованием нейрофибриллярных клубков и дальнейшей гибелью нейронов. Наследственная форма лобно-височной деменции может быть вызвана мутациями в различных генах, одним из которых является ген MAPT на хромосоме 17, кодирующий тау-белок. Поскольку на данный момент отсутствуют утвержденные медицинским сообществом способы борьбы с лобно-височной деменцией, исследование на клеточных моделях in vitro молекулярно-генетических механизмов, приводящих к развитию заболевания, поиск мишеней для терапевтического воздействия и возможность тестирования потенциальных лекарственных препаратов для предотвращения гибели нейронов являются актуальной задачей. Анализ данных секвенирования экзома 46-летней пациентки с клиническим диагнозом болезнь Паркинсона показал наличие патологического варианта c.2013T>G (rs63750756) в гене MAPT, который ассоциирован с лобно-височной деменцией с паркинсонизмом-17. При помощи репрограммирования мононуклеарных клеток периферической крови пациентки нами были получены десять линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), из которых детально охарактеризованы две. Репрограммирование проводили с помощью трансфекции неинтегрирующимися эписомными векторами, которые экспрессируют белки OCT4, SOX2, KLF4, LIN28, L-MYC и mp53DD. Линии ИПСК ICGi052-A и ICGi052-B стабильно пролиферируют, образуют колонии с характерной для плюрипотентных клеток человека морфологией, имеют нормальный диплоидный кариотип (46,XX), экспрессируют эндогенную щелочную фосфатазу и маркеры плюрипотентности (OCT4, NANOG, SSEA-4 и TRA-1-60) и способны дифференцироваться в производные трех зародышевых листков: энто-, экто- и мезодерму. Благодаря тому, что ИПСК можно направленно дифференцировать в широкий спектр типов клеток, полученные в данной работе и детально охарактеризованные линии ИПСК являются уникальным инструментом для изучения молекулярно-генетических механизмов патогенеза лобно-височной деменции с паркинсонизмом-17, а также тестирования потенциальных лекарственных препаратов in vitro.
Ключевые слова: лобно-височная деменция с паркинсонизмом-17; индуцированные плюрипотентные стволовые клетки; ген MAPT. Для цитирования: Григорьева Е.В., Малахова А.А., Яркова Е.С., Минина Ю.М., Вяткин Ю.В., Надточий Ю.А., Хабарова Е.А., Рзаев Дж.А., Медведев С.П., Закиян С.М. Создание и характеристика двух линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ICGi052-A и ICGi052-B) от пациента с лобно-височной деменцией с паркинсонизмом-17, ассоциированной с патологическим вариантом c.2013T>G в гене MAPT. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):679-687. DOI 10.18699/vjgb-24-76
Финансирование. Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение № 075-15-2021-1063/10.
Благодарности. Анализ препаратов с иммунофлуоресцентным окрашиванием и дифференциальным окрашиванием хромосом проводили с использованием ресурсов Центра коллективного пользования микроскопического анализа биологических объектов ИЦиГ СО РАН (https://ckp.icgen.ru/ckp

Аннотация. Репарация ДНК – важнейший клеточный процесс, который способствует поддержанию целостности генома. В настоящее время эффективная работа систем репарации ДНК рассматривается исследователями как один из ключевых факторов, определяющих максимальную продолжительность жизни. Центральным регулятором процесса репарации ДНК является фермент поли(ADP-рибоза)полимераза 1 (PARP1), способный синтезировать полимер поли(ADP-рибозы) (PAR) в ответ на повреждение ДНК и присоединять его к белкаммишеням, в число которых входит и сам PARP1, осуществляя тем самым посттрансляционную модификацию этих белков и регулируя их сродство к ДНК. PARP1 принимает участие и во многих других процессах, ассоциированных с клеточным старением, таких как поддержание целостности теломер и развитие воспалительной реакции. Свойства PARP1 как изолированного белка практически не исследовались у млекопитающих, которые демонстрируют высокую максимальную продолжительность жизни, за исключением человека. Одним из перспективных объектов таких исследований считается голый землекоп (Heterocephalus glaber), имеющий экстремально высокую максимальную продолжительность жизни, а также более эффективно функционирующие системы репарации ДНК, которые обеспечивают высокую устойчивость его клеток к воздействию ряда генотоксических агентов, по сравнению с другими мелкими грызунами, например, близкой по размеру и массе тела мышью (Mus musculus). В настоящей работе проведено сравнение аминокислотной последовательности PARP1 голого землекопа с аминокислотными последовательностями белков-ортологов других млекопитающих. В отличие от PARP1 человека, в аминокислотной последовательности PARP1 голого землекопа выявлено 13 эволюционно консервативных аминокислотных замен в различных функциональных доменах белка. С использованием поиска в базах данных последовательности кДНК гена Parp1 голого землекопа и последующего анализа путем выравнивания транскриптомных данных выбрана соответствующая экспрессируемому варианту Parp1 последовательность кДНК, которая была клонирована с помощью экспрессионного вектора на основе плазмиды pLate31. В результате экспрессии в штамме Escherichia coli BL21(DE3)GeneX и очистки, проведенной с использованием трех хроматографических стадий, впервые был получен и охарактеризован функционально активный фермент PARP1 голого землекопа.
Ключевые слова: поли(ADP-рибоза)полимераза 1; репарация ДНК; Heterocephalus glaber.
Для цитирования: Науменко К.Н., Нурисламов А.Р., Назаров К.Д., Фишман В.С., Попов А.А., Петрусева И.О., Евдокимов А.Н., Лаврик О.И. Сравнительный анализ первичной структуры и получение рекомбинантной поли(ADP-рибоза)полимеразы 1 долгоживущего Heterocephalus glaber. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):688-695. DOI 10.18699/vjgb-24-77
Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 19-74-10056П).

Аннотация. Предлагается вниманию цикл статей, доказывающий существование ранее неизвестного механизма взаимодействия гемопоэтической стволовой клетки и экстраклеточной двуцепочечной ДНК (в частности, двуцепочечной ДНК периферического кровяного русла), который объясняет возможность появления и закрепления в гемопоэтических стволовых клетках генетической информации, содержащейся в двуцепочечной ДНК внеклеточного происхождения. Сформулирована концепция возможности стохастического или целенаправленного изменения генома гемопоэтических стволовых клеток, основанная на открытии новых, ранее неизвестных биологических свойств низкодифференцированных гемопоэтических предшественников. Основные положения концепции заключаются в следующих тезисах. Гемопоэтическая стволовая клетка захватывает и интернализует фрагменты экстраклеточной двуцепочечной ДНК естественным природным механизмом. В акте интернализации принимают участие специфические группы факторов гликокаликса, к которым относятся гликопротеины/протеогликаны, гликозилфосфатидилинозитол-заякоренные белки и скавенджер-рецепторы. Сайтами связывания фрагментов ДНК являются гепарин-связывающие домены и кластеры положительно заряженных аминокислотных остатков, входящих в состав белковых молекул указанных факторов. Доставленные во внутренние компартменты гемопоэтических стволовых клеток экстраклеточные фрагменты инициируют терминальную дифференцировку, колониеобразование и пролиферацию предшественников гемопоэза. Молекулярным событием, отражающим эти процессы, является возникновение и репарация пангеномных одноцепочечных разрывов. Процесс возникновения пангеномных одноцепочечных разрывов и восстановление целостности генома (геномной ДНК) сопряжен с активацией в клетке «рекомбиногенной ситуации», во время активной фазы которой возможны стохастическая гомологичная рекомбинация или иные рекомбинационные события между экстраклеточными фрагментами, локализованными в ядре, и ДНК хромосом. Генетический материал исходно экстраклеточной локализации или интегрирует в реципиентный геном с замещением гомологичных хромосомных сегментов, или транзитно присутствует в ядре и может проявляться как новый генетический признак. Предполагается, что в результате стохастических актов гомологичного обмена происходит коррекция локусов хромосом в гемопоэтических стволовых клетках, получивших в ходе существования организма мутации, которые являются причиной клонального гемопоэза, ассоциированного со старостью. В этой связи возникает принципиальная возможность изменения статуса гемопоэза гемопоэтических стволовых клеток в направлении поликлональности и исходного многообразия клонов. Такие события могут составить основу омоложения кровеобразующей системы клеток. Результаты работ свидетельствуют, что другие стволовые клетки организма также захватывают фрагменты экстраклеточной ДНК. Этот факт создает парадигму общего омоложения организма.
Ключевые слова: экстраклеточная ДНК; интернализация; одноцепочечные разрывы; коммитирование.
Для цитирования: Якубов Л.А., Таранов О.С., Сидоров С.В., Никонов С.Д., Останин А.А., Черных Е.Р., Колчанов Н.А., Богачев С.С. Концепция природной реконструкции генома. Часть 1. Основные положения концепции природной реконструкции генома. Изменение генома гемопоэтических стволовых клеток с использованием нескольких природных клеточных механизмов, имманентно присущих гемопоэтической стволовой клетке и определяющих ее биологический статус как «источник репаративного потенциала организма». Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):696-705. DOI 10.18699/vjgb-24-78
Финансирование. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в Институте цитологии и генетики (государственный бюджетный проект № FWNR-2022-0016) и при поддержке И.Н. Зайцевой и А.А. Пуртова. Благодарности. Авторы выражают благодарность генеральному директору АО Клинический госпиталь «НейроВита», профессору, д.м.н. А.С. Брюховецкому за активный интерес к рассматриваемой концепции.

Аннотация. В ходе исследования разнообразия водорослей пирокластических отложений вулканов Шивелуч и Горелый (полуостров Камчатка) были выделены Chlorella-подобные штаммы зеленых водорослей VCA-72 и VCA-93 из проб, отобранных вдоль русла р. Байдарная на вулкане Шивелуч и на выходе термальных паров по краю кальдеры на южном склоне вулкана Горелый в 2018 и 2020 гг. соответственно. Идентификация штаммов выполнялась в рамках комплексного подхода микроскопическими и молекулярно-генетическими методами, включающими предварительную идентификацию, получение нуклеотидных последовательностей малой субъединицы и внутреннего транскрибируемого спейсера рРНК, построение филогенетических деревьев и вторичных структур участков ITS1 и ITS2 рРНК. На филогенетическом древе штамм VCA-93 кластеризовался в видовой кладе Micractinium thermotolerans. При сравнении моделей спиральных доменов ITS1 и ITS2 у M. thermotolerans различий не выявлено. Штамм VCA-72 занимал базальное положение в кладе M. inermum. Модели вторичной структуры спиралей штамма VCA-72 в целом были сходны с моделями для M. inermum, однако отмечена внутривидовая вариабельность, обусловленная в основном заменами в верхушечных и боковых петлях. В спиральных участках исследуемых штаммов M. inermum обнаружено пять замен hCBC, тогда как замен CBC обнаружено не было. Детальный анализ морфологии и жизненного цикла позволил выявить в стареющих культурах клетки, которые по размеру значительно превышают вегетативные и имеют грушевидную, овальную и эллипсоидную формы с неглубоким широким сужением в центре. Также в стареющих культурах обоих видов были выявлены клетки с бесцветными липидными каплями. Способность синтезировать и накапливать липиды говорит о большом потенциале штаммов для производства биодизельного топлива. Обзор местообитаний предыдущих и новых находок позволяет сделать вывод об экологической пластичности исследуемых видов. Полученные результаты дополняют сведения о биогеографии видов: M. inermum обнаружен впервые на территории России, а M. thermotolerans – на полуострове Камчатка.
Ключевые слова: микроводоросли; флористические находки; комплексный подход; морфология; филогения; вторичная структура ITS рРНК.
Для цитирования: Сущенко Р.З., Никулин В.Ю., Багмет В.Б., Никулин А.Ю. Молекулярно-генетическая и морфологическая характеристика Micractinium thermotolerans и M. inermum (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) из пирокластических отложений полуострова Камчатка (Россия). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):706-715. DOI 10.18699/vjgb-24-79
Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 124012400285-7). Благодарности. Авторы выражают признательность коллегам из ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, Владивосток: С.Ю. Гришину – за предоставленные пробы с вулкана Шивелуч, А.А. Гончарову – за ценные замечания при подготовке рукописи.

Аннотация. Синтетические межродовые гибриды (амфидиплоиды) и геномно-замещенные формы пшеницы – важный источник для переноса хозяйственно ценных генов от диких видов в геном Triticum aestivum L. Их используют как для решения теоретических задач, так и в практических целях для получения дополненных или замещенных линий, а также для индукции пшенично-чужеродных транслокаций с помощью облучения или негомологичной конъюгации хромосом. Хромосомный и геномный состав аллополиплоидных форм обычно верифицируется в ранних гибридных поколениях, часто дальнейшая судьба этих гибридов остается неизученной. В настоящей работе с помощью методов С-дифференциального окрашивания хромосом по Гимза и флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) с ДНК-зондами pAs1 и pSc119.2 мы провели исследование кариотипов пяти гекса- (2n = 6x = 42) и октаплоидных (2n = 8x = 56) геномно-дополненных амфидиплоидов пшеницы с отдельными видами из родов Aegilops, Haynaldia и Hordeum, а также шести гексаплоидных пшенично-эгилопсных геномно-замещенных форм, полученных более 40 лет назад и поддерживаемых в коллекциях разных научноисследовательских учреждений. Показано, что большинство исследованных форм цитогенетически стабильны, однако Авродес (геном BBAASS) – гексаплоидный геномно-замещенный гибрид пшеницы и Ae. speltoides, расщеплялся по хромосомному составу после многих репродукций. Хромосомный анализ не подтвердил ожидаемого геномного состава геномно-замещенной форма Авротата, у которой вместо заявленного N-генома от Ae. uniaristata Vis. обнаружен D-геном. В данной работе показано, что октаплоидные формы проходят через более сложные преобразования геномов, чем гексаплоидные: в двух исследованных предположительно октаплоидных амфидиплоидах АD 7, АD 7147 произошла редукция числа хромосом до гексаплоидного уровня. У обеих форм были утрачены семь пар хромосом из разных родительских субгеномов, представляющих все семь гомеологических групп. В результате у них сформировался смешанный (гибридный) геном, состоящий из уникальной комбинации хромосом нескольких родительских субгеномов.
Ключевые слова: становление геномов; пшеница; амфидиплоиды; Aegilops; Dasypyrum; Tritordeum; геномнодополненные формы; геномно-замещенные формы; кариотип; С-бэндинг; флуоресцентная in situ гибридизация.
Для цитирования: Бадаева Е.Д., Давоян Р.О., Терещенко Н.А., Лялина Е.В., Зощук С.А., Гончаров Н.П. Цитогенетические особенности межродовых амфидиплоидов и геномно-замещенных форм пшеницы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):716-730. DOI 10.18699/vjgb-24-80
Финансирование. Работа выполнена в рамках госзадания № 122022600163-7.
Благодарности. Авторы выражают благодарность д-ру Andreas Börner (IPK, Гатерслебен, Германия) за предоставление образца АЕ 1491 для анализа и д-ру биол. наук И.Г. Лоскутову (ВИР, Санкт-Петербург, Россия) за предоставление образца тритордеума.

Аннотация. Амарант – древняя культура семейства Амарантовые (Amaranthaceae). Для России это достаточно новая сельскохозяйственная культура. В семенах и листовой биомассе содержатся высококачественный безглютеновый белок, жирные кислоты, полиненасыщенный углеводород сквален, флавоноиды, витамины и минералы. Комплексное изучение амаранта, развитие его селекции и создание новых сортов являются крайне важным направлением для решения проблемы повышения качества пищевой продукции путем использования растительного сырья, обогащенного полезными и высокопитательными компонентами. На сегодняшний день основными методами селекционной работы с амарантом остаются отбор и гибридизация. Методы мутационной селекции и полиплоидии были успешно использованы для увеличения урожайности семян и содержания белка. С помощью генов, кодирующих белки амаранта, созданы трансгенные растения картофеля, мягкой пшеницы и кукурузы. Несмотря на большой потенциал амаранта, изучению его геномики посвящено не много исследований, направленных главным образом на идентификацию видового разнообразия. В направления селекционной работы с амарантом входят такие признаки, как «крупность и неосыпаемость семян», «низкорослость», «скороспелость», «высокая урожайность», «холодостойкость», «синхронность созревания», «устойчивость к вредителям и болезням», «высокая питательная ценность»: содержание и качество белка, липидов, сквалена, биологически активных соединений. Уникальная коллекция амаранта Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) включает 570 образцов из различных стран мира. На протяжении 70 лет она пополнялась местными, селекционными сортами и дикими видами за счет экспедиций, поступлений из научноисследовательских институтов, ботанических садов, генбанков и опытных селекционных станций всего мира. В результате многолетнего изучения были сформированы признаковые группы образцов с высокой урожайностью семян и листовой биомассы, скороспелые и холодостойкие, с повышенным содержанием белка в семенах и биомассе, низкорослые, устойчивые к осыпанию семян, овощного и декоративного направления использования. Сохраняемый в ВИР генофонд амаранта способен предоставлять неограниченные возможности для селекции и восполнять нужды населения страны, обогащая питательный рацион продуктами из этой здоровой и полезной культуры.
Ключевые слова: Amaranthus L.; ценные признаки; направления селекции; видовое разнообразие; коллекция амаранта ВИР.
Для цитирования: Соколова Д.В., Соловьева А.E., Зарецкий А.М., Шеленга Т.В. Потенциал коллекции амаранта ВИР в свете мировых тенденций использования и селекции. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):731- 743. DOI 10.18699/vjgb-24-81
Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (соглашение № 24-26-00218 от 29.12.2023).

Аннотация. Болезнь Паркинсона (БП) – возрастная нейродегенеративная патология центральной нервной системы. Наиболее характерными нарушениями при БП считаются аномалии в нигростриарной системе, включающей в себя черную субстанцию среднего мозга и полосатое тело. При БП аномалии дофаминергической системы мозга сопровождаются альфа-синуклеинопатией. Для изучения механизмов возникновения данной патологии созданы генетические модели на мышах. Трансгенные мыши линии B6.Cg-Tg(PrNp-SNCA*A53T)23Mkle/J (далее по тексту B6.Cg-Tg) имеют мутацию A53T в гене SNCA альфа-синуклеина человека. В нашей предыдущей работе оценена плотность нейронов в префронтальной коре, гиппокампе, черной субстанции и полосатом теле у мышей этой линии, однако дофаминергическая система мозга, которая играет ключевую роль в развитии БП, изучена не была. Целью настоящего исследования стало изучение координации движений и баланса тела, а также плотности дофаминовых нейронов и накопления альфа-синуклеина в черной субстанции самцов мышей линии B6.Cg-Tg в возрасте шести месяцев. В качестве контроля использованы сибсы, у которых не было экспрессии гена SNCA с мутацией A53T и экспрессировался мышиный альфа-синуклеин (далее по тексту – дикий тип; wild type, WT), того же пола и возраста, из тех же самых выводков, что и исследуемые мыши B6.Cg-Tg. Координация движений и баланс тела были изучены с помощью теста «рота-род»; плотность дофаминовых нейронов и накопление альфа-синуклеина в черной субстанции оценены иммуногистохимическим методом. Полученные результаты показывают, что мыши B6.Cg-Tg не имеют отличий по координации движений и баланса тела от контроля – сибсов дикого типа. Однако у мышей B6.Cg-Tg в черной субстанции были обнаружены накопление альфа-синуклеина и уменьшение числа дофаминовых нейронов. Таким образом, мыши линии B6.Cg-Tg в возрасте шести месяцев имеют симптомы начала развития БП, такие как накопление мутантного альфа-синуклеина и уменьшение числа дофаминовых нейронов в черной субстанции. Полученные в этом исследовании результаты позволяют характеризовать линию B6.Cg-Tg в качестве адекватной модели для изучения ранней стадии БП человека уже в возрасте шести месяцев.
Ключевые слова: мыши; болезнь Паркинсона; координация движений; дофаминергическая система мозга; альфа-синуклеин.
Для цитирования: Рожкова И.Н., Окотруб С.В., Брусенцев Е.Ю., Рахманова Т.А., Лебедева Д.А., Козенева В.С., Шавшаева Н.А., Хоцкин Н.В., Амстиславский С.Я. Изменения в черной субстанции головного мозга у мышей, моделирующих болезнь Паркинсона. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):744-751. DOI 10.18699/vjgb-24-82
Финансирование. Работа выполнена при поддержке РНФ, № 23-25-00123. Благодарности. Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Центр генетических ресурсов лабораторных животных» Института цитологии и генетики СО РАН, поддержанного Минобрнауки России (уникальный идентификатор проекта RFMEFI62119X0023). Микроскопические работы выполнены в ЦКП микроскопического анализа биологических объектов Института цитологии и генетики СО РАН.
Вклад авторов. Идея работы и планирование эксперимента – С.Я.А., И.Н.Р., Е.Ю.Б.; проведение поведенческих экспериментов – И.Н.Р., В.С.К., Ш.Н.А., Н.В.Х.; обработка результатов – С.В.О., Е.Ю.Б., Д.А.Л., Т.А.Р., В.С.К., С.Я.А.; написание и редактирование рукописи – С.Я.А., Е.Ю.Б., В.С.К., Ш.Н.А.

Abstract. Red fox, Vulpes vulpes, is a globally distributed species characterized by its high adaptability to diverse habitats and a broad range of food resources. This remarkable adaptability has allowed the red fox to thrive in various environments, from urban areas to remote wilderness. In this study, we used a set of microsatellite markers for the comparative genetic analysis of red fox populations from two countries. We included populations from the Eastern Alps and the northern Dinaric Mountains in Slovenia, as well as the Central Dinaric Mountains in Bosnia and Herzegovina. We successfully isolated DNA and genotyped 118 red fox samples. Our analyses, which included Bayesian clustering techniques, revealed a weak genetic differentiation among the studied populations. However, it is noteworthy that statistically significant differences in estimates of genetic differentiation were only apparent when comparing the populations between the two countries. Further spatial genetic clustering analyses provided additional insights, unveiling a differentiation into four genetic clusters. These clusters comprised two distinct groups in Bosnia and Herzegovina and two in Slovenia. This pattern of differentiation suggests that isolation by distance is a key factor influencing the genetic structure of the red fox in this studied region. Additionally, our findings highlighted that populations from the Alps and northern Dinaric Mountains exhibit higher genetic diversity and observed heterozygosity compared to their counterparts in the Central Dinaric Mountains. The genetic diversity is also notable when compared to other European red fox populations. Studying genetic diversity is crucial for the resilience and adaptability of populations, ensuring their survival amid environmental changes and human-induced pressures.
Key words: red fox; Vulpes vulpes; microsatellites; genetic diversity; Dinaric Mountains.
For citation: Devedžić A., Urzi F., Pokorny B., Vengušt G., Vengušt D.Ž., Janžekovič F., Velić L., Eterović T., Stroil B.K., Bužan E. Spatial genetic characterization of the red fox (Vulpes vulpes) in the area between the Alps and the Central Dinaric Mountains. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024;28(7): 752-758. DOI 10.18699/vjgb-24-83
Funding. This study was funded by: (i) the Slovenian Research and Innovation Agency (ARIS; programme groups P1–03861, P1–0403); (ii) the STEPCHANGE European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Program under grant agreement No. 101006386.
Acknowledgements. We thank all the collaborators and founders who help accelerate collaboration with hunters as citizen scientists in wildlife monitoring and biodiversity research. We thank many hunters, foresters and other colleagues for collecting and providing the samples.
Authors’ contribution. Conceptualization: E.B.; sample providing: B.P., D.Ž.V., G.V., L.V., T.E., B.K.S.; laboratory and statistical analyses: A.D., F.U., E.B.; writing – draft preparation: A.D., E.B., F.U.; writing – review and editing: A.D., E.B., B.P., F.U., F.J., B.K.S; funding: E.B. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.

Abstract. Galliformes and Anseriformes are two branches of the Galloanserae group, basal to other Neognathae. In contrast to Galliformes, Anseriformes have not been thoroughly researched by cytogenetic methods. This report is focused on representatives of Anseriformes and the evolution of their chromosome sets. Detailed cytogenetic analysis (G-banding, C-banding, and fluorescence in situ hybridization) was performed on three duck species: the northern pintail (Anas acuta, 2n = 80), the mallard (A. platyrhynchos, 2n = 80), and the common goldeneye (Bucephala clangula, 2n = 80). Using stone curlew (Burhinus oedicnemus, 2n = 42, Charadriiformes) chromosome painting probes, we created homology maps covering macrochromosomes and some microchromosomes. The results indicated a high level of syntenic group conservation among the duck genomes. The two Anas species share their macrochromosome number, whereas in B. clangula, this number is increased due to fissions of two ancestral elements. Additionally, in this species, the presence of massive heterochromatic blocks in most macroautosomes and sex chromosomes was discovered. Localization of clusters of ribosomal DNA and telomere repeats revealed that the duck karyotypes contain some microchromosomes that bear ribosomal RNA genes and/or are enriched for telomere repeats and constitutive heterochromatin. Dot plot (D-GENIES) analysis confirmed the established view about the high level of syntenic group conservation among Anatidae genomes. The new data about the three Anatidae species add knowledge about the transformation of macro- and sex chromosomes of Anseriformes during evolution.
Key words: Anas acuta; Anas platyrhynchos; Bucephala clangula; Burhinus oedicnemus; comparative chromosome painting; constitutive heterochromatin; ribosomal genes; telomere.
For citation: Beklemisheva V.R., Tishakova K.V., Romanenko S.A., Andreyushkova D.A., Yudkin V.A., Interesova E.А., Yang F., Ferguson-Smith M.A., Graphodatsky A.S., Proskuryakova A.A. Detailed cytogenetic analysis of three duck species (the northern pintail, mallard, and common goldeneye) and karyotype evolution in the family Anatidae (Anseriformes, Aves). Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024;28(7):759-769. DOI 10.18699/vjgb-24-84
Funding. This research was supported by Russian Science Foundation grant No. 23-74-01016 (to P.A.A.).
Acknowledgements. The authors express their gratitude to Ju. Butakova (Laboratory of Animal Cytogenetics, IMCB SB RAS, Novosibirsk, Russia) for her comprehensive assistance, D.V. Yudkin for helping to obtain the tissue samples, and V.T. Volobuev for establishing the stone curlew cell line. The authors gratefully acknowledge the resources provided by the Molecular and Cellular Biology core facility at the IMCB SB RAS. The English language was corrected and certified by shevchukediting.com. We thank two anonymous reviewers for their insightful comments and suggestions.

Аннотация. На сегодняшний день имеются ограниченные знания об основных характеристиках генов человека, их структуре, функции и механизмах регуляции экспрессии. Биологическая роль около 20 % белковых продуктов генов до сих пор не установлена, а молекулярные функции известной части протеома остаются недостаточно изученными. Данное обстоятельство ограничивает прогресс как фундаментальных, так и прикладных биологических и медицинских наук, в особенности в случае терапии наследственных болезней, патогенез которых обусловлен наличием вариантов в нуклеотидной последовательности отдельных генов. В связи с этим возрастает необходимость проведения исследований, направленных на изучение функций генов, а также молекулярных патогенетических путей, связанных с развитием моногенных заболеваний. Наша статья посвящена гену TCF4, кодирующему широко экспрессируемый фактор транскрипции, важный для развития и функционирования нервной системы. К настоящему времени установлено, что патогенные варианты в этом гене приводят к развитию редкого генетического заболевания, известного как синдром Питта–Хопкинса, а полиморфные варианты в TCF4 ассоциированы с рядом социально значимых заболеваний, представленных различными психическими расстройствами. Молекулярные механизмы патогенеза подобных состояний по-прежнему остаются неизученными, а знания о вышестоящей регуляции TCF4 и его нижестоящих генах-мишенях ограничены. Сложность структурной организации и особенности регуляции экспрессии гена обеспечивают многообразие изоформ TCF4, что затрудняет понимание молекулярных функций белка. В обзоре рассмотрены известные данные о структуре и функциях фактора транскрипции TCF4. Обсуждаются потенциальные гены-мишени и возможные патогенетические механизмы, обусловленные потерей функции этого белка, выявленные в исследованиях на животных и клеточных моделях синдрома Питта–Хопкинса. Рассмотрены преимущества и ограничения потенциальных стратегий терапии указанного синдрома, основанные на компенсации дозы TCF4 или воздействии на молекулярные мишени изучаемого транскрипционного фактора.
Ключевые слова: TCF4; синдром Питта–Хопкинса; bHLH; психические расстройства; расстройства аутистического спектра; терапия синдрома Питта–Хопкинса.
Для цитирования: Савченко Р.Р., Скрябин Н.А. Транскрипционный фактор TCF4: структура, функции и ассоциированные заболевания. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):770-779. DOI 10.18699/vjgb-24-85
Финансирование. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 23-75-01138.

Аннотация. Y-хромосома содержит набор генов, имеющих тестис-специфическую экспрессию, ответственных за развитие яичек и сперматогенез, и является наиболее важной мишенью в поиске генетических причин мужского бесплодия. Большинство из этих генов расположены в локусе «фактора азооспермии» AZF (регионы AZFa, AZFb и AZFc) на длинном плече Y-хромосомы. Микроделеции Y-хромосомы, приводящие к удалению всего локуса AZF, а также одного или нескольких регионов (полные делеции), являются одной из ведущих причин нарушения сперматогенеза и бесплодия, однако роль частичных AZFc-делеций (gr/gr, b2/b3, b1/b3) в нарушении сперматогенеза не ясна, а влияние на сперматогенез варьирует между популяциями. Цель настоящего исследования состояла в оценке частоты различных типов AZFс-микроделеций и поиске ассоциаций с параметрами сперматогенеза у мужчин славянской этнической группы из общей российской популяции (n = 700, средний возраст 25.8 года). Для выявления AZF-микроделеций анализировали наличие/отсутствие 15 STS-маркеров методом мультиплексной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. У всех участников записывали возраст, вес, рост, оценивали объем, концентрацию, общее количество, долю подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов в эякуляте. В исследуемой выборке выявлены 19.9 % (139/700) мужчин с микроделециями AZFс региона, из них 16.7 % (117/700) являлись носителями частичной делеции b2/b3, 3.0 % (21/700) – частичной делеции gr/gr, 0.14 % (1/700) – полной делеции b2/b4. Не обнаружены AZFa и AZFb микроделеции и другие типы AZF-делеций. Суммарная частота всех типов AZFс-делеций, а также каждого типа частичных микроделеций b2/b3 и gr/gr не различалась в группах азооспермии, тяжелой олигозооспермии (≤5.0 млн/мл), олигозооспермии (5.0 < КС < 16.0 млн/мл) и нормальной концентрации сперматозоидов (≥16.0 млн/мл). Сравнение спермиологических показателей в группах с различными типами частичных AZFc-делеций и контролем (без делеций) тоже не выявило достоверных различий. Таким образом, частичные AZFc-микроделеции b2/b3 и gr/gr не оказывают существенного влияния на сперматогенез у славянских мужчин. Предполагается, что у славян частичные AZFсмикроделеции b2/b3 и gr/gr фиксированы в Y-гаплогруппе N3 и R1a соответственно, а их негативное влияние на сперматогенез уравновешивается другими генетическими факторами. Установленная в нашей работе более высокая частота частичных AZFc-делеций (19.7 %) у славян по сравнению с европейскими популяциями (7.3 %) также может объясняться широким распространением этих Y-гаплогрупп в славянской популяции России. Ключевые слова: AZFс-микроделеции Y-хромосомы; сперматогенез; мужская фертильность; общая популяция.
Для цитирования: Осадчук Л.В., Васильев Г.В., Иванов М.К., Прасолова М.А., Клещев М.А., Осадчук А.В. Распространенность микроделеций AZFc региона Y-хромосомы и влияние на сперматогенез у российских мужчин из общей популяции. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):780-791. DOI 10.18699/vjgb-24-86
Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания FWNR-2022-0021 «Генофонды населения Сибири, генетические маркеры заболеваний человека и молекулярные основы формирования патологических процессов».
Вклад авторов. ЛВО – оформление базы данных и написание текста статьи; АВО – идея, экспериментальный дизайн исследования, статистический анализ результатов; ГВВ, МКИ, МАП – экспериментальный анализ AZF-делеций; МАК – анализ показателей сперматогенеза.
Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с использованием в качестве объекта животных.

Аннотация. Инфаркт миокарда (ИМ) – многофакторное полигенное заболевание, развивающееся в результате сложного взаимодействия многочисленных генетических факторов и внешней среды. Соответственно, вклад каждого из них по отдельности, как правило, невелик и может существенно зависеть от состояния других сопутствующих факторов. Цель исследования – поиск информативных предикторов развития ИМ на основе полигенного анализа полиморфных вариантов генов ферментов антиоксидантной защиты – PON1 (rs662), PON2 (rs7493), CAT (rs1001179), MSRA (rs10098474), GSTP1 (rs1695); апоптоза – CASP8 (rs3834129), TP53 (rs1042522), BCL2 (rs12454712); воспаления CRP (rs1205), CX3CR1 (rs3732378), IL6 (rs1800795), CCL2 (rs1024611). В работе использованы образцы: 591 – ДНК (280 больных, перенесших ИМ в возрасте от 30 до 60 лет, средний возраст 46.02 ± 6.17; 311 – контроль, возраст от 30 до 62 лет, средний возраст 44.65 ± 7.07). Все участники исследования – мужчины, татары по этнической принадлежности. С помощью логистического регрессионного анализа с учетом различных моделей выявлены ассоциации с ИМ полиморфных вариантов генов CX3CR1 (rs3732378) (сверхдоминантная модель – G/G+A/A vs A/G Р = 0.0002, OR = 1.9), MSRA (rs10098474) (доминантная модель – T/T vs T/C+C/C Р = 0.015, OR = 1.51), CCL2 (rs1024611) (рецессивная модель – P = 0.0007 – A/A+A/G vs G/G OR = 2.63), BCL2 (rs12454712) (лог-аддитивная модель – аллель *C, P = 0.005, OR = 1.38). C применением метода Монте-Карло и цепей Маркова (APSampler) получены сочетания аллелей/генотипов изученных полиморфных локусов, ассоциированных с высоким риском ИМ, в составе которых, помимо обнаруженных в ходе анализа ассоциаций ИМ и отдельных полиморфных вариантов, присутствуют полиморфные варианты генов CASP8, TP53, CAT, PON2, CRP, IL6, GSTP1. Среди этих сочетаний проведен попарный анализ возможного нелинейного взаимодействия между выявленными комбинациями аллелей/генотипов, который показал синергетические взаимодействия полиморфных вариантов CX3CR1*A/G и CASP8*I/I, MSRA*C и CRP*C, CAT*С/T и MSRA*C, CAT*C/T и CX3CR1*A, способствующие развитию ИМ. На основе полученных результатов с использованием многофакторного логистического регрессионного анализа построена предиктивная модель для оценки риска развития ИМ, предсказательная способность которой достигла значения AUC = 0.71 (AUC (area under curve) – площадь под кривой при ROC-анализе).
Ключевые слова: инфаркт миокарда; окислительный стресс; апоптоз; воспаление.
Для цитирования: Насибуллин Т.Р., Эрдман В.В., Тимашева Я.Р., Туктарова И.А., Петинцева А.А., Корытина Г.Ф. Полиморфные варианты генов ферментов антиоксидантной системы, апоптоза и воспаления как потенциальные предикторы инфаркта миокарда. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;28(7):792-800. DOI 10.18699/vjgb-24-87
Финансирование. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-25-00179 (https://rscf. ru/project/24-25-00179/) с использованием оборудования ЦКП «Биомика» и комплекса оборудования для исследования нуклеиновых кислот «КОДИНК» (УНУ «КОДИНК») (ИБГ УФИЦ РАН).