Abstract. mRNA vaccine technologies have been actively developing since the beginning of the 21st century and have received a major boost from new findings about the functioning of the immune system and the development of efficient vehicles for nucleic acid delivery. The mRNA vaccine demonstrates superior properties compared to the DNA vaccine, primarily due to accelerated mRNA vaccine development, enhanced flexibility, and the absence of integration into the genome. Artificial mRNAs have biotechnological and medical applications, including the development of antiviral and anticancer mRNA therapeutics. The effective expression of therapeutic mRNA depends upon the appropriate selection of structural elements. Along with the addition of the 5’-cap, appropriate polyadenylation, and sequence codon optimization, 5’- and 3’-untranslated regions (UTRs) play an important role in the translation efficiency of therapeutic mRNAs. In this study, new plasmids containing a novel combination of UTR pairs, namely 5’-UTR-4 and 3’-UTR AES-mtRNR1, were constructed to obtain artificial mRNAs encoding green fluorescent protein (GFP) and firefly luciferase (FLuc) with new structural elements and properties. The novel combination of the UTRs, which is described in this article for the first time, in addition to sufficient polyadenylation and pseudouridinilation of mRNA, was demonstrated to strongly increase the translation of codon-optimized sequences of reporter mRNAs. We generated lipoplexes containing the aforementioned reporter mRNAs and liposomes composed of cationic lipid 2X3 (1,26-bis(cholest-5-en-3beta-yloxycarbonylamino)-7,11,16,20-tetraazahexacosane tetrahydrochloride) and helper lipid DOPE (1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine). For in vivo experiments, the liposomes were decorated with 2 % of 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)-2000] (DSPE-PEG2000). The translation efficiency of mRNAs was found to be superior for the novel UTR combination compared with HBB gene UTRs, both in vitro and in vivo. When mRNA is administered intramuscularly, the proposed combination of UTRs provides lasting expression for more than 4 days. The results demonstrated that the novel UTR pair combination could be useful in the development of artificial mRNAs with enhanced translation efficiency, potentially reducing the dose for mRNA-based therapeutics.
Key words: synthetic mRNA; RNA delivery; nucleotide modifications; untranslated region; lipid nanoparticle
For citation: Antropov D.N., Markov O.V., Dome A.S., Puchkov P.A., Shmendel E.V., Gladkikh D.V., Golyshev V.M., Matveeva A.M., Maslov M.A., Stepanov G.A. A new combination of 5’- and 3’-untranslated regions increases the expression of mRNAs in vitro and in vivo. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(6):737-743. doi 10.18699/vjgb-25-81
Funding. This research was funded by the Russian Science Foundation (grant number 22-75-10153 for physicochemical LNP characterization, mRNA construction and synthesis, and in vitro transfection and in vivo experiments; 23-73-10168 for lipid synthesis and liposome preparation).

Аннотация. Транскрипционные факторы относятся к одной из главных групп белков, подавление активности которых приводит к остановке роста опухолей. В различных типах рака экспрессируется определенный набор транскрипционных факторов, которые создают и поддерживают специфические паттерны экспрессии генов. В клетках рака простаты ключевым транскрипционным регулятором является белок HOXB13 (Homeobox B13). Известно, что HOXB13 – важный регулятор эмбрионального развития и терминальной клеточной дифференцировки. Он регулирует транскрипцию многих генов в нормальных и трансформированных клетках простаты, а также способен действовать как пионерный фактор, который открывает хроматин в регуляторных областях генов. Однако данных о белковых партнерах и функциях HOXB13 в клетках рака простаты очень мало. В настоящей работе мы провели поиск белковых партнеров HOXB13 методом иммуноаффинной очистки с последующим высокопроизводительным масс-спектрометрическим анализом (IP/LC-MS), используя в качестве модели клеточную линию рака простаты PC-3. Было обнаружено, что основными партнерами HOXB13 являются транскрипционные факторы с разными типами ДНК-связывающих доменов, в том числе белки TBX3, TBX2, ZFHX4, ZFHX3, RUNX1, NFAT5. С помощью ресурса DepMap мы показали, что один из установленных партнеров, белок TBX3, как и HOXB13, критически важен для роста и пролиферации клеточных линий рака простаты in vitro. Анализ отдельных клеточных линий рака простаты выявил, что нокаут обоих генов, HOXB13 и TBX3, приводит к гибели одних и тех же линий: VCaP, LNCaP (clone FGC), PC-3 и 22Rv1. Таким образом, HOXB13 и TBX3 могут совместно рассматриваться как потенциальные мишени для создания специфических ингибиторов, подавляющих рост клеток рака простаты.
Ключевые слова: рак простаты; транскрипционные факторы; регуляция транскрипции; HOXB13; TBX3; TBX2; ZFHX4; ZFHX3; RUNX1; NFAT5
Для цитирования: Ерохин М.М., Козельчук Н.Я., Зиганшин Р.Х., Татарский В.В., Четверина Д.А. Интерактом белка HOXB13 в клетках рака простаты: биохимические и функциональные взаимодействия между транскрипционными факторами HOXB13 и TBX3. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):744-752. doi 10.18699/vjgb-25-82
Финансирование. Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 20-74-10099.

Аннотация. На протяжении многих лет оценка внутривидовой изменчивости пшеницы не теряет своей актуальности. Хотя большинство современных сортов пшеницы относят к чистолинейным, гетерогенность сортовых популяций выступает одним из механизмов поддержания популяционного гомеостаза. Возможно, высокая эволюционная стабильность конститутивного гетерохроматина и его устойчивое распределение на хромосомах позволят эффективно использовать кариологический анализ не только для исследования генезиса и таксономии рода Triticum L., но и для изучения внутривидового разнообразия пшеницы. В этой связи проведена классификация 87 российских сортов мягкой пшеницы различного селекционного статуса (староместные и современные сорта) и типа развития (яровые и озимые) на основании оценки кариограмм, выполненной с использованием двух подходов. Первый подход основан на качественной оценке кариограмм по распределению гетерохроматиновых С-блоков на хромосомах. Мы также предположили, что количественная оценка кариограмм по размеру индивидуальных С-блоков (второй подход) сделает классификацию сортов более адекватной. Исследовались вариабельность, информативность и разрешающая способность диагностических признаков, тенденции в группировании сортов, а также их ассоциации с селекционным статусом и типом развития. Результаты выявили высокий потенциал С-окраски в дискриминации современных сортов мягкой пшеницы по типу развития и обособлении их озимых форм от местных культур. Гомогенность современных сортов по тестируемым кариологическим признакам была выше, чем староместных, а озимых – чем яровых. Полученная классификация отражает сохранение высокой общности в кариограммах современных яровых культур и сортовых популяций местного возделывания, а также слабую различимость кариограмм староместных сортов, контрастных по типу развития. Сравнительный анализ классификаций 20 выборочных сортов по данным С-окрашивания и ОНП-генотипирования (3126 полиморфных маркеров) предполагает, что изучение кариотипической изменчивости помогает составить более верное представление о дифференциации сортовых совокупностей пшеницы по селекционному статусу, чем при использовании ОНП-маркеров, детектирующих генную изменчивость, особенно при ограниченном количестве диагностических признаков.
Ключевые слова: мягкая яровая и озимая пшеница; староместные и современные сорта; селекция; кариологический анализ; кариосистематика; С-окраска хромосом
Для цитирования: Мутерко А.Ф., Бадаева Е.Д., Зуев Е.В., Салина Е.А. Кариологическая дифференциация среди сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), контрастных по селекционному статусу и типу развития. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):753-768. doi 10.18699/vjgb-25-83
Финансирование. Кариотипирование сортов пшеницы выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 21-76-30003-П). Кариосистематика проведена в рамках бюджетного проекта FWNR-2022-0017.

Аннотация. Продолжительность вегетационного периода оказывает значительное влияние на формирование урожая и является одной из важных характеристик сортов яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). К основным межфазным периодам, влияющим на продолжительность вегетации, относятся время от всходов до колошения и от колошения до созревания. Для выявления генов и локусов, ассоциированных с этими признаками в условиях длинного дня, характерного для Западной Сибири, и оценки их влияния на структуру урожая мы провели картирование QTL с последующей оценкой признаков урожайности у линий, несущих различные аллели генов, определяющих скорость развития. В качестве картирующей популяции мы использовали растения F2, полученные от скрещивания контрастных по скорости развития сортов Обская 2 и Тулун 15. QTL анализ выявил новый локус на длинном плече хромосомы 7B, ассоциированный со временем созревания, и два локуса на хромосоме 2D и коротком плече хромосомы 7B, ассоциированных со временем колошения. Анализ генов, входящих в состав локусов, позволил выявить гены-кандидаты для признака «всходы–созревание», паттерны экспрессии которых соответствовали генам известного регулятора скорости созревания NAM-1. Локализация локусов для признака «всходы–колошение» позволила предположить, что они соответствуют известным генам Ppd-D1 и Vrn-B3. Анализ потомства линий с сочетанием аллелей Ppd-D1a и Vrn-B3a показал, что Ppd-D1a оказывает больший эффект на время колошения, чем Vrn-B3a, а сочетание этих двух аллелей приводит к наиболее раннему колошению, в среднем на пять дней раньше линий с аллелями Ppd-D1b и vrn-B3. Оценка признаков структуры урожая (количество и масса зерен с главного колоса и с растения, масса 1000 зерен) показала, что ген Ppd-D1 ассоциирован со всеми признаками на высоком уровне значимости, при этом в большинстве случаев аллель Ppd-D1a негативно влиял на урожайность. Ген Vrn-B3 влиял на признаки урожайности в меньшей степени по сравнению с Ppd-D1.
Ключевые слова: мягкая пшеница; время колошения; время созревания; урожайность; QTL картирование; Ppd-D1; Vrn-B3
Для цитирования: Киселёва А.А., Стасюк А.И., Леонова И.Н., Салина Е.А. Картирование локусов и генов, определяющих время колошения и созревания яровой мягкой пшеницы в условиях длинного дня, и оценка их влияния на урожайность. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):769-778. doi 10.18699/vjgb-25-84
Финансирование. QTL анализ и изучение локусов времени колошения и созревания проведены в рамках бюджетного проекта «Молодежные лаборатории» FWNR-2024-0009. Оценка влияния аллелей Ppd-D1а и Vrn-B3a на показатели продуктивности выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 21-76-30003-П, https://rscf.ru/project/21-76-30003/.

Аннотация. Одним из источников устойчивости к возбудителям листовой и стеблевой ржавчин для мягкой пшеницы является австралийский сорт ярового тритикале Satu, несущий высокоэффективные сцепленные гены SrSatu/LrSatu, локализованные в хромосоме 3R. Однако они мало используются в практической селекции Triticum aestivum L. из-за недостаточной изученности влияния этих генов на продуктивность и качество зерна. В настоящей работе представлены результаты сравнительного исследования агрономической ценности почти изогенных линий-сибсов яровой мягкой пшеницы Л16 и Л17, полученных с участием сорта Satu и различающихся наличием (Л16) или отсутствием (Л17 (3D3D)) замещения 3R/3D. Хромосомное замещение 3R(3D) у Л16 выявлено при цитогенетическом анализе, сочетающем GISH c меченой геномной ДНК Secale cereale и FISH с зондами pSc119.2, pAs1. Линия Л16 высокоустойчива к Puccinia triticina и P. graminis, включая линейку расы Ug99. ПЦР-анализом с ДНК-маркерами генов Sr установлена неидентичность гена устойчивости у Л16 генам Sr: Sr2, Sr24, Sr25, Sr28, Sr31, Sr32, Sr36, Sr38, Sr39, Sr47 и Sr57. Урожайность зерна у Л16 в оба года исследований была ниже, чем у Л17 и сорта-стандарта Саратовская 76. По массе 1000 зерен Л16 уступила как Л17, так и Саратовской 76. Анализ элементов продуктивности главного колоса показал, что замещение 3R(3D) у Л16 значимо уменьшило длину колоса, повысив его плотность, и практически не повлияло на количество колосков и зерен в колосе и массу зерна с колоса. По содержанию белка в зерне линия Л16 значимо не отличалась ни от своего сибса Л17, ни от сорта Саратовская 76. Схожим образом не обнаружились значимые различия по содержанию клейковины. Однако клейковина у Л16 была более слабой по сравнению как с Л17, так и с сортом Саратовская 76. По комплексному показателю SDS-седиментации Л16 уступила Л17, но незначимо различалась с сортом-стандартом. По показателям альвеографа у Л16 более низкие упругость теста и сила муки, но по сравнению с сортом-стандартом понижение силы муки незначимое. По объему хлеба Л16 с 3D(3R) имела большее значение, чем Саратовская 76, но незначимо отличалась от своего сибса Л17 с 3D3D. По пористости все три образца не отличались друг от друга. В целом по комплексу хозяйственно ценных признаков линия яровой мягкой пшеницы Л16 (3R(3D)) требует дальнейшей работы по улучшению ее селекционной ценности.
Ключевые слова: тритикале Satu; почти изогенные линии мягкой пшеницы; замещение 3R(3D); устойчивость к листовой и стеблевой ржавчинам; влияние на продуктивность и качество зерна
Для цитирования: Сибикеев С.Н., Адонина И.Г., Дружин А.Е., Фитилева З.Е., Баранова О.А. Пребридинговые исследования почти изогенных линий яровой мягкой пшеницы, отличающихся по наличию/отсутствию хромосомного замещения 3R(3D) от сорта тритикале Satu. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6): 779-788. doi 10.18699/vjgb-25-85
Финансирование. Цитогенетический анализ выполнен при поддержке проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FWNR-2022-0017.

Аннотация. Минеральный состав зерна пшеницы играет ключевую роль в определении его питательной ценности. В данной работе проведена оценка коллекции из 133 сортов и селекционных линий яровой твердой пшеницы отечественного и иностранного происхождения по содержанию в зерне макроэлементов (Ca, Mg, K), микроэлементов (Cu, Mn, Zn, Fe, Na) и токсичных металлов (Pb, Cd, Cr) при выращивании в экологических условиях Самарской и Новосибирской областей. Результаты показали широкий размах варьирования концентрации всех элементов в зависимости от генотипических различий между образцами и региона выращивания. Значительное превышение концентрации Ca и Mg в 3.1 и 1.5 раза соответственно отмечено у сортообразцов, выращенных в Самарской области. Культивирование образцов в условиях Новосибирской области сопровождалось превышением содержания Zn, Pb и Cr в зерне более чем в два раза. Статистический анализ содержания минеральных элементов у образцов различного происхождения свидетельствует о том, что российские селекционные линии достоверно превышают отечественные сорта по содержанию Mg, но при этом уступают по концентрации К, Cu и Mn. Сортообразцы иностранной селекции отличались от российских сортов и линий повышенным содержанием K и тяжелых металлов Cd и Cr. Анализ корреляций, проведенный на основании средних значений показателей по двум регионам, указывает на наличие высокодостоверных (p < 0.001) положительных взаимосвязей между содержанием микроэлементов Fe/Mn (r2 = 0.69), Fe/Zn (r2 = 0.49) и Zn/Mn (r2 = 0.46), что предполагает возможность проведения отбора генотипов по нескольким элементам одновременно. Многомерный статистический анализ разделил образцы на две группы, одна из которых включала российские сорта и селекционные линии, а также часть иностранных образцов. Отдельный кластер состоял из семи российских селекционных линий, расположенных дистантно от остальных образцов, что предполагает их различия на генетическом уровне. Сравнение этих линий по минеральному составу показало, что линии в среднем характеризуются более высокими концентрациями Mg, K, Zn и Fe. Данные по содержанию микро- и макроэлементов в изученных сортообразцах яровой твердой пшеницы могут быть использованы для генетических исследований и практической селекции для улучшения существующих сортов по минеральному составу.
Ключевые слова: твердая пшеница; макроэлементы; микроэлементы; тяжелые металлы
Для цитирования: Леонова И.Н., Мальчиков П.Н., Виниченко Н.А., Пискарев В.В., Мясникова М.Г., Апарина В.А., Чахеева Т.В. Вариабельность минерального состава зерна твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) в различных экологических условиях. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):789-797. doi 10.18699/vjgb-25-86
Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 23-16-00041 (https://rscf.ru/project/23-16-00041).
Благодарности. Размножение селекционных линий российских оригинаторов проведено в Центре коллективного пользования репродукции растений ИЦиГ СО РАН при поддержке бюджетного проекта FWNR-2022-0017.

Аннотация. Малый суслик Spermophilus pygmaeus (Pallas, 1778) – политипический вид, представляющий существенный интерес для изучения таксономического разнообразия, генетической структуры, потока генов и генетического разнообразия. Несмотря на длительную историю изучения, систематика представителей рода Spermophilus на Северном Кавказе остается слабо разработанной. Неразрешенным вопросом остаются и филогенетические отношения между «горными» и «равнинными» сусликами Северного Кавказа. Не менее важным аспектом работы является оценка генетического разнообразия малого суслика, поскольку вид считается неотъемлемым компонентом степных и пустынных экосистем, обеспечивая их важнейшие биоценотические функции. На основании анализа фрагмента гена cyt b мтДНК длиной 840 п.н. получены новые данные по генетической изменчивости Spermophilus рygmaeus восточной оконечности Западного Кавказа. В отличие от ранее проведенных работ, показавших обитание в горах Кавказа так называемого горного суслика, в настоящей работе на исследованных территориях на высоте 1400–1700 м над ур. моря выявлены две гаплогруппы S. pygmaeus, одна из которых близка к равнинным (восточно-кавказским), а вторая – к горным (центрально-кавказским) группировкам малого суслика. Генетическая дистанция между двумя гаплогруппами составила 1.54 %. Разный эволюционный возраст трех выявленных группировок S. pygmaeus на Северном Кавказе (A1, A2 и B), скорее всего, связан с многоэтапным заселением исследуемой территории малым сусликом. Данные молекулярного датирования позволяют предположить, что западная гаплогруппа проникла сплошной полосой на Центральный, Восточный Кавказ и восточную оконечность Западного Кавказа через Ставропольскую возвышенность и Прикаспийскую низменность менее 400 тыс. лет назад. В процессе первой волны расселения суслика с Русской равнины вид закрепился в восточной оконечности Западного Кавказа в районе с. Хасаут, а на Восточном Кавказе – на севере Ногайской степи (Сухокумск) и в южных окраинах Прикаспийской низменности (долина Кар-Кар 1). Более молодой возраст гаплогруппы A2 (менее 300 тыс. лет), также происходящей с Восточного Кавказа (Хумтоп, Зеленоморск, Львовский 13, Кар-Кар 2), вероятнее всего, обусловлен повторным заселением сусликом Прикаспийской низменности, регулярно затапливаемой водами Каспия в историческое время. Отсутствие сплошного пояса лесов на Центральном Кавказе, в частности в Кабардино-Балкарии, позволило позже, менее 200 тыс. лет назад, проникнуть S. pygmaeus в горы по трем ущельям: Черекскому, Баксанскому и Малкинскому. Более вероятно, что в субальпику Западного Кавказа (Хурзука и Учкулана) вид проник уже с Центрального Кавказа, о чем свидетельствует один и тот же эволюционный возраст животных Западного (Учкулан, Хурзук) и Центрального Кавказа. Касательно таксономического статуса кавказского горного суслика считаем преждевременным делать какие-либо выводы, так как не все территории Кавказа были охвачены исследованиями.
Ключевые слова: Spermophilus pygmaeus; cyt b; генетическое разнообразие; Западный Кавказ
Для цитирования: Темботова Ф.А., Амшокова А.Х., Гудова М.С. К генетической структуре и происхождению малого суслика Spermophilus pygmaeus (Pallas, 1778) на Северном Кавказе. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):798-811. doi 10.18699/vjgb-25-87
Финансирование. Работа выполнена по программе государственного задания Института экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН (FMEU-2023-0001 «Разнообразие (генетическое, морфологическое, таксономическое) позвоночных Северного Кавказа, структура их размещения в регионе как основа долгосрочного мониторинга природных и антропогенных экосистем»).

Аннотация. Показано, что способность трегалозы улучшать метаболические показатели у животных с экспериментальным ожирением зависит от модели ожирения. У мышей линии db/db она снижает вес тела, уровни инсулина, глюкозы и холестерина в крови. У мышей с ожирением, вызванным потреблением высокожировой диеты, она не влияет на вес тела, но снижает уровень инсулина в крови, компенсаторно усиливая экспрессию генов инсулиновой сигнализации. Нами предпринято исследование действия трегалозы на вес и метаболические показатели у мышей линии C57BL/6 с избыточным весом, вызванным диетой с повышенным содержанием жиров и углеводов – «диетой кафетерия». Диета кафетерия включала свободный доступ на протяжении 18 недель к воде, стандартному корму, жирной пище (салу) и углеводам (сдобному печенью). Все мыши были рандомно разделены на четыре группы, содержавшиеся в разных условиях в течение 4 недель: 1) питье воды; 2) питье 3 % трегалозы; 3) диета кафетерия и питье воды; 4) диета кафетерия и питье 3 % трегалозы. Исследовали изменения массы тела, потребление корма, жидкости, пищевых калорий, биохимические показатели крови (уровень глюкозы, триглицеридов, холестерина, ЛПВП, АЛТ, креатинина), экспрессию генов углеводного обмена (Slc2a2, Insr) и аутофагии (Atg8, Becn1, Park2) в печени. Модель ожирения с помощью диеты кафетерия сопровождалась признаками метаболического синдрома, поскольку у этих мышей были повышены: масса тела (на 25 %), количество потребленных калорий (на 20 %), уровни в крови глюкозы (на 35 %), холестерина (на 66 %), триглицеридов (на 23 %). На контрольных мышей трегалоза действовала слабо, вызывая лишь снижение потребления стандартного корма и повышение потребления пищевых калорий на величину калорийности самой трегалозы. У мышей с ожирением трегалоза повышала общее число потребленных калорий и потребление печенья, но существенно не влияла на массу тела, метаболические показатели крови и экспрессию в печени генов, регулирующих транспорт глюкозы (Slc2a2), чувствительность к инсулину (Insr) и процессы аутофагии (Atg8, Becn1, Park2). Поскольку диета кафетерия является наиболее адекватной моделью формирования ожирения у людей, полученные нами результаты ставят под сомнение возможность использования трегалозы для коррекции моделируемого ожирения у людей.
Ключевые слова: мыши С57BL/6; углеводножировая диета; диета кафетерия; ожирение; трегалоза; аутофагия; ПЦР; глюкоза; триглицериды; холестерин
Для цитирования: Пупышев А.Б., Бажан Н.М., Казанцева А.Ю., Яковлева Т.В., Беличенко В.М., Гончарова Н.В., Короленко Т.А., Тихонова М.А. Метаболические эффекты трегалозы у мышей линии С57BL/6 с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием углеводов и жиров. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):812-818. doi 10.18699/vjgb-25-88
Финансирование. Работа поддержана средствами федерального бюджета НИИНМ по теме № 122042700001-9 и бюджетным проектом ИЦиГ СО РАН № FWNR-2022-0021.

Аннотация. Геномные исследования последних лет выявили ассоциацию гена RAB29 с болезнью Паркинсона (БП). Белок Rab29, кодируемый геном RAB29, – один из регуляторов богатой лейциновыми повторами киназы 2 (LRRK2). Мутации в гене LRRK2 ассоциированы с увеличением киназной активности LRRK2 и приводят к развитию аутосомно-доминантных форм БП. Недавно показано, что изменение киназной активности LRRK2 может быть связано с изменением активности лизосомных гидролаз и концентрации лизосфинголипидов. Цель данного исследования заключалась в оценке ассоциации rs823144 в промоторе гена RAB29 с БП с экспрессией гена RAB29, активностью лизосомных гидролаз и концентрацией лизосфинголипидов в крови при БП. В ходе исследования проведены скрининг варианта rs823144 гена RAB29 в группе пациентов с БП (N = 903) и в контроле (N = 618) с использованием методов массового параллельного секвенирования и полимеразная цепная реакция (ПЦР) с последующим рестрикционным анализом. Экспрессия гена RAB29 оценивалась в мононуклеарах периферической крови методом ПЦР в режиме реального времени. Активности лизосомных гидролаз (глюкоцереброзидаза (GCase), альфа-галактозидаза (GLA), кислая сфингомиелиназа (ASMase), галактозилцереброзидаза (GALC)) и концентрации лизосфинголипидов (глоботриаозилсфингозин (LysoGb3), сфингомиелин (LysoSM), гексозилсфингозин (HexSph)) оценивались в крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС). Аллель С rs823144 гена RAB29 ассоциирован с пониженным риском БП в северо-западной популяции Российской Федерации (ОШ: 0.7806, 95 % ДИ: 0.6578–0.9263, p = 0.0046), что соответствует мировым данным. Однако в ходе работы не выявлено ассоциации аллеля С rs823144 гена RAB29 с уровнем мРНК гена RAB29 в мононуклеарах периферической крови. В то же время носительство аллеля С rs823144 было ассоциировано с повышенной активностью GLA и сниженной концентрацией LysoGb3 в крови при БП. Таким образом, нами впервые показана ассоциация аллеля С rs823144 гена RAB29 с пониженным риском БП в северо-западной популяции Российской Федерации. Аллель С rs823144 ассоциирован с повышенной активностью GLA и сниженной концентрацией LysoGb3 в крови при БП. Полученные результаты позволяют предположить ассоциацию гена RAB29 с метаболизмом сфинголипидов.
Ключевые слова: болезнь Паркинсона; RAB29; лизосомные гидролазы; лизосфинголипиды; LRRK2
Для цитирования: Башарова К.С., Безрукова А.И., Сенкевич К.А., Байдакова Г.В., Рыбаков А.В., Милюхина И.В., Тимофеева А.А., Захарова Е.Ю., Пчелина С.Н., Усенко Т.С. Ассоциация варианта rs823144 гена RAB29 с активностью лизосомных гидролаз в клетках крови и риском болезни Паркинсона. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):819-827. doi 10.18699/vjgb-25-89
Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 1023031500037-7-1.6.8;1.6.1;1.6.2;1.6.3 Изучение молекулярных и клеточных компонентов патогенеза социально значимых заболеваний для разработки методов ранней диагностики и лечения) и государственного задания Министерства здравоохранения Российской Федерации (тема № 123030200067-6 Разработка генетических панелей для диагностики синуклеинопатий по результатам геномных исследований).
Благодарности. Мы выражаем глубокую благодарность всем пациентам, принявшим участие в данном исследовании.

Аннотация. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – многофакторное заболевание дыхательной системы, является третьей (после ишемической болезни сердца и инсульта) ведущей причиной смерти в мире. В рамках наиболее актуальных концепций патогенеза ХОБЛ ключевое значение уделяется ускоренному клеточному старению. Транскрипционные факторы семейства FOXO – важные ключевые компоненты сигнальных путей клеточного старения. Цель исследования – выявление ассоциации полиморфных вариантов генов FOXO1 (rs12585277, rs9549240) и FOXO3A (rs 2253310, rs3800231) с развитием ХОБЛ и фенотипами заболевания. В работе использованы образцы ДНК больных ХОБЛ (N = 710) и здоровых индивидов (N = 655). Полиморфные локусы анализировали методом ПЦР в реальном времени. Впервые показаны значимые ассоциации полиморфных локусов генов FOXO1 (rs12585277) и FOXO3A (rs2253310) с ХОБЛ и фенотипами заболевания. Ассоциация с ХОБЛ установлена с локусами генов FOXO1 (rs12585277) (Padj = 0.0018, OR = 1.44 генотип AG) и FOXO3A (rs2253310) (Padj = 5.926×10–7, OR = 1.99 генотип GG). Обнаружена вариабельность показателей индекса курения (в пачках/лет), жизненной емкости легких и форсированной жизненной емкости легких в зависимости от полиморфных вариантов локусов FOXO1 (rs9549240 и rs12585277) и FOXO3A (rs2253310). Идентифицирована значимая многофакторная регрессионная модель формирования ХОБЛ, в которую вошли полиморфные варианты генов FOXO1 (rs12585277) и FOXO3A (rs2253310), индекс курения и возраст обследуемых (P = 5.25×10–93, AUC = 0.864). Многофакторная регрессионная модель развития фенотипа ХОБЛ с частыми обострениями включала генотип AG локуса FOXO1 (rs12585277), индекс курения и возраст (AUC = 0.897, P = 4.1×10–86). Cвязанные с аутофагией, окислительным стрессом и клеточным гомеостазом транскрипционные факторы семейства FOXO как потенциальные биомаркеры и мишени для терапии могут стать основой для разработки новой стратегии диагностики и лечения хронической обструктивной болезни легких.
Ключевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ); клеточное старение; аутофагия; окислительный стресс; транскрипционные факторы семейства FOXO; FOXO1; FOXO3
Для цитирования: Маркелов В.А., Ахмадишина Л.З., Насибуллин Т.Р., Азнабаева Ю.Г., Кочетова О.В., Хуснутдинова Н.Н., Измайлова С.М., Загидуллин Н.Ш., Корытина Г.Ф. Вклад генов транскрипционных факторов семейства FOXO (FOXO1, FOXO3) в развитие хронической обструктивной болезни легких. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):828-837. doi 10.18699/vjgb-25-90
Финансирование. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 23-25-00019

Abstract. To date, several genome-wide association studies (GWAS) of antisocial behavior (ASB) have been conducted in Europeans, which promoted research aimed at evaluating liability to ASB-related phenotypes in independent samples. Such studies implemented a polygenic score (PGS) approach, which represents a composite score considering a number of “risky” alleles. Since no GWAS of ASB has been conducted in Russians, the present study aimed to perform a replication study of liability to severe criminal behavior (homicide) in individuals from Russia using PGS. Moreover, we sought to obtain the best model considering PGS and potential social factors as predictors. Genotyping of the “top” ten SNPs previously identified in GWAS meta-analysis of ASB (CADM2, REV3L, FOXP1, FOXP2, BDNF, FURIN, XKR6, TMEM18, SORCS3, and ZIC4 genes) was conducted via real-time PCR in 227 homicide offenders and 254 healthy donors from the Volga-Ural region of Russia. Multiple regression models included “weighted” and “unweighted” PGS and potential social factors as predictors. The best regression model of liability to severe ASB was based on genetic effects of examined SNPs and social predictors, including traumatic brain injury, severe chronic disease, and tobacco smoking, which was more pronounced among subjects with a family history of mental illness (p = 2×10–13). PGS alone explained a small proportion of variance in liability to ASB (1.1–1.5 %), while the inclusion of social parameters increased variance explained (16.2–21.2 %). Revealed findings evidence a higher impact of social factors than a composite effect of selected “top” SNPs in predicting liability to ASB in the examined cohort. A higher probability of ASB was linked to comorbid substance abuse, traumatic brain injury, and family history of mental illness, which may also represent a result of a “risky” genetic profile.
Key words: aggression; homicide; G × E interaction; polygenic score; regression model; ROC-analysis; social factors
For citation: Kazantseva A.V., Yakovleva D.V., Davydova Yu.D., Khusnutdinova E.K. Using polygenic scores to assess liability to antisocial behavior. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(6):838-846. doi 10.18699/vjgb-25-91
Funding. The study was supported by the State Contract of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (No. 1022040500074-9).

Аннотация. Известно, что нейропептид окситоцин (ОТ), секретируемый специализированными нейронами в гипоталамусе, оказывает дозозависимое влияние на социальное поведение и агрессию у различных видов животных. Ранее нами было показано, что у взрослых и неполовозрелых самцов серых крыс, селекционируемых на усиление агрессивного поведения по отношению к человеку, назальные аппликации окситоцина вызывали антиагрессивный эффект по отношению к оппоненту в тесте резидент–интрудер, в то время как у крыс, селекционируемых на ручное поведение, аппликации окситоцина или не влияли на поведение, или вызывали усиление агрессивности. Однако оставалось неизвестным, как влияет отбор по поведению на эндогенную окситоцинергическую систему у крыс. В данной работе исследовали количество содержащих окситоцин клеток в паравентрикулярном (ПВЯ) и супраоптическом (СОЯ) ядрах гипоталамуса у интактных ручных и агрессивных крыс, учитывая фактор латерализации, поскольку было известно о функциональной асимметрии гипоталамуса. Наряду с этим оценивали, как изменяется уровень окситоцина в крови после назальных аппликаций этого нейропептида у крыс, селекционируемых по поведению. Так как эффекты окситоцина на агрессивность крыс могут зависеть от степени ее проявления, в данной работе исследовали влияние аппликаций окситоцина на поведение у ручных и агрессивных крыс при взаимодействии на нейтральной территории, где агрессивность самцов проявляется слабее, чем при защите собственной территории в тесте резидент–интрудер. Показано, что только для ручных крыс характерна асимметрия по количеству содержащих окситоцин клеток, локализованных в правых и левых частях СОЯ и ПВЯ гипоталамуса. Причем количество таких клеток в правой половине СОЯ у ручных крыс оказалось больше, чем у агрессивных, в то время как уровень окситоцина в крови у ручных крыс как в контрольной группе, так и после аппликаций окситоцина, напротив, был достоверно ниже, чем у агрессивных. Аппликации окситоцина у агрессивных крыс вызывали уменьшение продолжительности агрессивных взаимодействий и боковых стоек угроз, а также количества последних по сравнению с животными того же поведения, получающими физраствор, что может свидетельствовать об антиагрессивном эффекте окситоцина, тогда как у ручных крыс аппликации окситоцина, наоборот, приводили к увеличению количества ударов задними лапами и их продолжительности. По-видимому, найденные нами различия в эндогенной окситоцинергической системе гипоталамуса могут быть связаны и с поведением, сформированным в процессе отбора, и с различной реакцией на введение окситоцина у ручных и агрессивных крыс.
Ключевые слова: окситоцин; отбор; поведение; крыса; агрессивность; иммуногистохимия; гипоталамус
Для цитирования: Шихевич С.Г., Кожемякина Р.В., Гулевич Р.Г., Гербек Ю.Э. Эндогенный окситоцин и межсамцовые взаимодействия после введения окситоцина у серых крыс, селекционируемых по поведению. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):847-855. doi 10.18699/vjgb-25-92
Финансирование. Содержание использованных линий крыс в виварии конвенциональных животных ИЦиГ СО РАН (Новосибирск) поддерживалось бюджетным проектом FWNR-0259-2022-0019. Исследование эндогенной окситоцинергической системы и поведения у серых крыс после введения окситоцина проводилось при поддержке гранта РНФ 21-44-04405.
Благодарности. Выражаем благодарность ЦКП микроскопического анализа биологических объектов СО РАН (http://www.bionet.nsc.ru/microscopy/) за предоставленное оборудование, а также А.А. Сорокоумовой за помощь в оформлении рисунков.
Вклад авторов. Идея работы и планирование эксперимента (Ю.Э.Г., Р.Г.Г.), сбор данных (С.Г.Ш., Р.В.К.), обработка данных (С.Г.Ш.), написание и редактирование манускрипта (С.Г.Ш., Р.В.К., Р.Г.Г., Ю.Э.Г.).

Аннотация. Агробактериальная трансформация – наиболее распространенный метод получения трансгенных растений. Метод основан на способности определенных почвенных бактерий родов Agrobacterium и Rhizobium переносить и интегрировать в хромосому растения-реципиента фрагмент своей плазмиды. Этот фрагмент получил название Т-ДНК (transferred DNA – переносимая ДНК). В лабораторных условиях было показано, что из трансгенных клеток можно регенерировать целые растения. Вскоре стало ясно, что подобные процессы происходят и в природе, приводя к появлению природно-трансгенных растений или природных генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО). Таким образом, природно-трансгенными называются растения, у которых в геномах присутствуют гомологи генов Т-ДНК агробактерий (клеточные Т-ДНК, клТ-ДНК). Эти последовательности наследуются в ряду половых поколений и сохраняют свою функциональность. Кроме того, продемонстрирована возможность использования новоприобретенных растениями последовательностей в филогенетических исследованиях, поскольку клT-ДНК являются четко определенными, высокоспецифичными и узнаваемыми фрагментами ДНК, не похожими на последовательности ДНК растений. Они не встречаются у нетрансформированных предков, и их интеграция в определенном хромосомном сайте маркирует монофилетическую группу видов. В представленном обзоре освещены вопросы разнообразия клТ-ДНК, возможности их применения как филогенетических маркеров, в том числе описаны основные методические подходы таких работ, на конкретных примерах рассмотрены возможности уточнения спорных моментов в филогении родов Nicotiana, Camellia, Vaccinium и Arachis. Важным моментом филогенетического анализа на основе клТ-ДНК является реконструкция отдельных аллелей. Это дает возможность отслеживать факты межвидовой гибридизации. Именно этот подход позволил продемонстрировать незавершенный процесс видообразования в пределах секции Thea рода Camellia, а также подтвердил использование межвидовой гибридизации в ходе селекции североамериканских голубик. В обзоре рассмотрены вопросы датировки событий трансформации на основе клТ-ДНК, организованных в виде несовершенных повторов, а также использования филогенетических исследований при изучении вопросов биоразнообразия генов Т-ДНК агробактериального происхождения.
Ключевые слова: агробактериальная трансформация; клеточная Т-ДНК; филогенетика; Nicotiana; Camellia; Vaccinium; Arachis
Для цитирования: Матвеева Т.В., Журбенко П.М., Хафизова Г.В., Шапошников А.Д., Жидкин Р.Р., Родионов А.В. Последовательности ДНК агробактериального происхождения в филогенетических исследованиях растений. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):856-867. doi 10.18699/vjgb-25-93
Финансирование. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант 25-26-00123.

Abstract. In spite of recent substantial progress in genomic approaches, there is still a need for molecular markers convenient for Sanger sequencing and providing good phylogenetic reconstructions at short evolutionary distances. A new molecular marker, the histone H3–H4 region, containing partial coding sequences of the genes for histones H3 and H4 and the non-coding spacer between them, is proposed. This marker is potentially useful for molecular phylogenetic studies at the generic, species, and even intra-species level in insects and some other organisms, even from other phyla. The highly conserved histone-coding sequences ensure the universality of primers and the ease of primary alignment, while the highly variable non-coding spacer provides enough variation for analyses at short evolutionary distances. In insects, the histone genes reside in the histone repeat which is tandemly repeated in dozens to hundred copies forming the so-called histone cluster. This ensures a high concentration of the template for the marker in genomic DNA preparations. However, the order and orientation of the histone genes in the histone repeat is variable among orders, which puts some limitations on the use of the proposed marker. The marker efficacy is hereby shown for Odonata (dragonflies and damselflies), where it provided good resolution at the family, genus and species levels. The new marker also provided an interesting pattern in the relationship of two Sympetrum species, S. croceolum and S. uniforme, showing the sequences of the latter as a branch nested among those of the former. The same combination of the proposed original primers should also work in Diptera.
Key words: histone repeat; histone H3; histone H4; intergenic spacer; Odonata; dragonflies; insects; molecular marker; phylogenetic studies
For citation: Mglinets A.V., Bulgakova V.S., Kosterin O.E. A new molecular marker including parts of conservative histone H3 and H4 genes and the spacer between them for phylogenetic studies in dragonflies (Insecta, Odonata), extendable to other organisms. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(6):868-882. doi 10.18699/vjgb-25-94
Funding. The work was supported by the project FWNR-2022-0019 of the Institute of Cytology and Genetics SB RAS. DNA sequencing was performed at the SB RAS Genomics Core Facility, Novosibirsk. Assembly of sequences from the SRA archive was performed at the Siberian SuperComputer Computational Facility, Novosibirsk. Acknowledgements. The authors are grateful to V.V. Dubatolov for providing the specimens of S. croceolum and S. uniforme from the Far East of Russia and to the reviewers for their valuable comments.

Abstract. Lonicera L. is one of the largest and economically significant genera in the family Caprifoliaceae Juss., with a controversial taxonomy. To contribute to its molecular taxonomy, we sequenced the plastomes of Lonicera species: Lonicera caerulea (two subspecies), L. tatarica, and L. micrantha – using next-generation sequencing technology and conducted a comparative analysis. Plastome sizes ranged from 153,985 bp in L. micrantha to 164,000 bp in L. caerulea subsp. pallasii, each containing 130 genes, including 85 protein-coding, 37 tRNA, and 8 rRNA genes. Five protein-coding (rps7, rps12, ndhB, ycf2, and ycf15), 7 tRNA (trnA-UGC, trnI-CAU, trnI-GAU, trnL-CAA, trnN-GUU, trnR-ACG, and trnV-GAC), and 4 rRNA (rrn4.5, rrn5, rrn16, and rrn23) genes were duplicated. Comparative analysis of Lonicera plastome boundaries revealed structural variations in L. caerulea subsp. altaica and L. caerulea subsp. pallasii, particularly in ndhA gene distribution. Three highly variable, two intergenic (ycf1-trnN-GUU and trnN-GUU-ndhF) and one genic (accD) region were identified. A total of 641 simple sequence repeats were detected in four plastomes. Phylogenetic analyses grouped Lonicera samples into two clades corresponding to subgenera Periclymenum and Chamaecerasus. In this study, the plastid genomes of two subspecies of L. caerulea and species L. micrantha were sequenced for the first time. The maximum likelihood tree derived from complete plastid genome sequences proved to be the most informative, showing a topology consistent with previous studies. The nucleotide sequences of variable regions (accD-ycf1-ndhF-trnN-GUU) demonstrate high potential for use in DNA barcoding and may serve as valuable molecular markers for species phylogenetic studies within the genus Lonicera.
Key words: Lonicera; Kazakhstan; next-generation sequencing; variable regions; DNA-barcoding markers; simple sequence repeats
For citation: Almerekova S.S., Yermagambetova M.M., Yerbolatov D.Y., Ishmuratova M.Y., Turuspekov Y.K. Complete plastome sequences of Lonicera L. species: implications for phylogeny and comparative analysis. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov J Genet Breed. 2025;29(6):883-895. doi 10.18699/vjgb-25-95
Funding.This research has been funded by the Committee of Science of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan (Grant No. BR21882166).

Аннотация. Работа по созданию нового перспективного сорта занимает в среднем 12–15 лет. Одним из возможных решений проблемы сокращения длительности селекционного процесса становится технология спидбридинг (speed breeding). Метод, направленный на сокращение вегетационного периода, позволяет получать до шести последовательных поколений яровых злаков за один год. К сожалению, в протоколах спидбридинга уделено мало внимания дальнему красному свету – широко известному индуктору быстрого перехода к цветению. В нашей работе мы оценили возможность использования дальнего красного света для оптимизации спидбридинга яровой тритикале. Экспериментальные растения выращивали в трех вариантах освещения, различающихся соотношением уровней излучения в области 660 нм (К – красный) и 730 нм (ДК – дальний красный): 1) К/ДК 3.75 (К > ДК); 2) К/ДК 0.8 (К = ДК) и 3) К/ДК 0.3 (К < ДК). В результате установлено, что начало цветения тритикале наступало значительно раньше при самом низком соотношении красного к дальнему красному свету (К/ДК 0.3). В среднем при К/ДК 0.3 растения, вегетирующие на минеральной вате и почвенной смеси, зацветали соответственно на 2.6 и 4.1 суток быстрее, чем при варианте К/ДК 3.75. Статистически значимой разницы по продолжительности периода от посева до цветения между вариантами К/ДК 3.75 и К/ДК 0.8 не выявлено. Показано негативное влияние увеличенной доли дальнего красного света на репродуктивную систему тритикале. У семян, сформировавшихся при К/ДК 0.3, наблюдалась значительно меньшая энергия прорастания и всхожесть. Различий в регенерационных способностях изолированных in vitro зародышей, полученных от тритикале, выросшей под светом с разным спектральным составом, не обнаружено. Полученные нами результаты демонстрируют, что для сокращения времени от посева до цветения тритикале важно не только наличие дальнего красного света, но и его соотношение с красным, а именно использование состава, близкого к соотношению К/ДК 0.3. Модифицированный по спектральному составу света протокол спидбридинга позволил инициировать цветение уже на 33.9 ± 1.2 сутки с момента посева. Аналогичный сорт тритикале в полевых условиях Краснодарского края и классических лабораторных условиях выращивания с фотопериодом 18/6 ч день/ночь зацветал на 25–29 суток позже, чем в условиях спидбридинга. Ключевые слова: дальний красный свет; красный свет; спидбридинг; тритикале
Для цитирования: Блинков А.О., Нагамова В.М., Минькова Я.В., Свистунова Н.Ю., Радзениеце С., Кочешкова А.А., Слепцов Н.Н., Фрейманс А.В., Панченко В.В., Черноок А.Г., Карлов Г.И., Дивашук М.Г. Увеличение доли дальнего красного света сокращает вегетационный период тритикале в условиях спидбридинга. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(6):896-904. doi 10.18699/vjgb-25-96
Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания FGUM-2024-0002.