Том 60, № 6 (2024)

Аневризма аорты (АА) – жизнеугрожающее патологическое состояние, осложнение которого в виде разрыва аорты в отсутствие экстренного хирургического вмешательства приводит к летальному исходу. В развитие АА вносят вклад генетические (чаще при торакальной АА – ТАА) и средовые (при ТАА и абдоминальной АА – ААА) факторы. В настоящем обзоре обобщены данные научных публикаций, посвященных изучению метилирования ДНК при воздействии факторов риска АА, а также в клетках различных отделов аорты (грудной, брюшной) в норме и при патологических состояниях. Изменение метилирования ДНК наблюдается в клетках аорты и/или крови при наличии факторов риска АА (артериальная гипертензия, курение, возраст, наличие сопутствующих заболеваний). Исследования метилирования ДНК при ТАА и ААА немногочисленны, проводились с использованием различных подходов к формированию выборок, выбору образцов клеток и экспериментальных методов. Однако они убедительно свидетельствуют об измененном статусе метилирования ДНК генов, выбранных для исследования с использованием кандидатного подхода (при исследовании ААА), а также различных регионов генома при проведении широкогеномного анализа метилирования ДНК (преимущественно при исследовании ТАА). Гены, локализованные в дифференциально-метилированных регионах, связаны с функционированием сердечно-сосудистой системы, вовлечены в клеточные и метаболические процессы, патогенетически значимые для развития АА. В ряде случаев установлена связь уровней метилирования ДНК с клиническими параметрами при АА. Эти результаты указывают на перспективность расширения исследований метилирования ДНК при АА, в том числе и с целью выявления новых патогенетически значимых звеньев при развитии АА.

Мобильные генетические элементы (МГЭ) эукариот – ретротранспозоны и ДНК-транспозоны – это нуклеотидные последовательности, способные перемещаться из локуса в локус генома, а также между геномами различных организмов. ДНК-транспозоны L31 являются древней и разнообразной группой, входящей в большую группу IS630/Tc1/mariner. L31-транспозоны не получили широкого распространения и присутствуют у ограниченного числа таксонов. Помимо последовательности, кодирующей DDE/D-транспозазу, L31-транспозоны несут еще одну ОРС (ОРС2). Детальный анализ элементов L31 в геномах шестилучевых кораллов позволил получить подробную информацию о распространении, разнообразии и структуре элементов. Были выявлены две большие группы, L31-duo и L31-uno, отличающиеся и по паттерну каталитического домена и по структуре. В результате реконструкции эволюции L31-транспозонов было предположено, что шестилучевые кораллы получили L31-транспозоны от двустворчатых моллюсков. При этом выщепившаяся группа L31-uno, возможно, была получена моллюсками в результате горизонтального переноса уже от кораллов. Исследования распространения и разнообразия МГЭ у морских беспозвоночных будут способствовать лучшему пониманию процессов эволюции МГЭ и их роли в эволюционной истории видов.

Прослежен процесс изменения числа и морфологии В-хромосом в популяции у мышей Apodemus peninsulae северного региона Прителецкой тайги Горного Алтая за 36-летний период (1978‒2014 гг.) Выделено три временных периода. С 1978 по 2002 (24 года) ‒ период устойчивого роста числа В-хромосом, с относительно равномерным средним увеличением на 1.4 хромосомы в десятилетие (от 3.17 ± 0.2 до 6.5 ± 0.54). После 2002 и до 2012 ‒ период стабилизации показателя в узком диапазоне 6.3‒6.9, но на более чем двукратно высоком уровне по сравнению с началом 1980-х г. (отличия достоверны), период после 2012 г. — наметившаяся тенденция к снижению числа дополнительных хромосом, до 4.91 ± 0.36 (отличия также достоверны). Сходную динамику имеет и изменение индекса условной массы В-хромосом (mB), причем в период стабилизации он был на максимуме для вида. Динамика разных морфотипов (вариантов) B-хромосом показывает неодинаковый вклад в общую динамику. Основной вклад вносят крупные, средние и мелкие метацентрические В-хромосомы. Микро-В-хромосомы и акроцентрики отсутствуют в период роста и появляются в период стабилизации на максимуме остальных показателей.

Генетическое тестирование животных в настоящее время является важной составляющей в развитии агропромышленного комплекса. Совершенствование молекулярно-генетических технологий с каждым годом позволяет быстрее и дешевле проводить генетические исследования, направленные на поиск наиболее ценных особей крупного рогатого скота. Аборигенные породы крупного рогатого скота являются привлекательным объектом для таких исследований, поскольку обладают бо́льшим адаптационным потенциалом и устойчивостью к заболеваниям. Однако современные сравнительные данные о генетическом разнообразии большинства локальных пород по SNP-маркерам, ассоциированным со здоровьем, отсутствуют. Проведение ассоциативных генетических тестов по данным генетическим маркерам для тагильской, сычёвской, суксунской и истобенской пород еще предстоит. Цель данной работы − сравнение генетического разнообразия пяти пород крупного рогатого скота по SNP-маркерам, ассоциированным с развитием кетоза, мастита и продуктивным долголетием.

Приведены результаты генетического анализа 11 фенотипически девиантных особей волка, Canis lupus Linnaeus, 1758 sensu lato, из Воронежского государственного природного биосферного заповедника (Черноземная зона европейской части России) и Дагестана (Северный Кавказ, Россия), которые на основании морфологии были идентифицированы как предполагаемые гибриды волка с шакалом. По наследуемой по материнской линии мтДНК (последовательности фрагмента гена цитохрома b) и маркерам отцовской линии Y-хромосомным фрагментам ZfY не выявлено гибридов волка и шакала первого поколения, исключена также принадлежность исследованных особей к гибридам между разными особями F1 волка и шакала последующих поколений. Однако не исключается принадлежность морфологически атипичных особей R сложным гибридам, например различным вариантам бэккроссов. По результатам анализа набора аутосомных микросателлитных локусов предположительно идентифицирован один гибрид второго поколения. Также получены данные, которые можно рассматривать как следы гибридизации и интрогрессии у нескольких особей, идентифицированных как волки. Есть основания предполагать наличие потока генов между популяциями шакала и волка в южных регионах европейской части России, хотя явных указаний на интрогрессию между этими видами в рассматриваемых случаях не обнаружено. В то же время результаты как генетического, так и краниологического исследований позволяют предполагать гибридизацию волков с собаками на тех же территориях.

Исследован генофонд коряков, в сравнении с другими дальневосточными и сибирскими народами по полногеномной панели аутосомных однонуклеотидных полиморфных маркеров и маркерам Y-хромосомы. Результаты анализа частот аутосомных SNP различными методами, сходство по составу гаплогрупп Y-хромосомы и YSTR-гаплотипов свидетельствуют, что генофонд коряков максимально близок к чукотскому и сформировался в результате объединения нескольких групп, предки которых перемещались с территории современной Якутии и Приамурья. Две доминирующие гаплогруппы Y-хромосомы у коряков с различными сублиниямии кластеров гаплотипов демонстрируют их контакты с чукчами, эвенами, юкагирами и эскимосами. Анализ состава генетических компонент и IBD-блоков на аутосомах свидетельствуют о максимальной генетической близости коряков с чукчами. Среди сибирских популяций чукчи, коряки и нивхи формируют отдельный кластер от основной группы cибирских популяций, при этом чукчи и коряки являются более близкородственными. Дальневосточные популяции разделены в полном соответствии с географической локализацией на северную группу (чукчей и коряков) и южную, включающую нивхов и удэгейцев. При более детальном анализе компонентного состава генофондов в некоторых популяциях выделяются специфичные для них компоненты. Выделение таких компонент связано с эффектами основателя и сдвигом частот аллелей для этих популяций. Коряки и чукчи являются одним из ярких примеров давнего генетического родства. В их популяциях обнаружены максимальные значения уровня геномного инбридинга FROH > 1.5 (0.0422, 0.0409), что закономерно в связи с их относительной изолированностью.

Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) ‒ самое распространенное наследственное заболевание сердца с частотой встречаемости 1 : 200–1 : 500 в общей популяции. В основе развития ГКМП в большинстве случаев лежат патогенные (или вероятно патогенные) варианты в восьми генах, кодирующих белки саркомера ‒ основной сократительной единицы кардиомиоцитов, и в первую очередь ‒ в гене MYBPC3; при этом варианты гена MYBPC3 часто ассоциированы с относительно доброкачественным клиническим течением заболевания. Здесь мы описываем новый вариант гена MYBPC3, приводящий вследствие мутации со сдвигом рамки считывания NM_000256.3:c.2781_2782insCACA в гетерозиготном состоянии к семейной ГКМП. У пробанда, несмотря на оперативное вмешательство по устранению обструкции левого желудочка, сохранялась прогрессирующая сердечная недостаточность. Оценка уровней транскриптов мутантного аллеля и аллеля дикого типа гена MYBPC3 в ткани миокарда пробанда, а также сравнение суммарного уровня транскриптов с контрольными образцами от пациентов без ГКМП показали значительное аллель-специфическое снижение уровня мутантного транскрипта. Полученные нами результаты расширяют спектр известных генетических вариантов с доказанной ролью в развитии ГКМП.

Белок GEX2 экспрессируется в мембранах гамет кукурузы и необходим при оплодотворении на этапе контакта (адгезии) мембран гамет. Нокаутирование этого гена, предположительно, может привести к нарушению оплодотворения и, как следствие, образованию матроклинных гаплоидных зародышей кукурузы. Целью исследования является анализ эффективности редактирования гена GEX2 после ПЭГ-опосредованной трансфекции протопластов кукурузы рибонуклеопротеидными (РНП) комплексами с разными гидРНК. Впервые созданы конструкции для CRISPR/Cas9-редактирования гена GEX2 кукурузы, эффективность которых доказана на протопластах и достигает 10,7%, в зависимости от подобранной гидРНК, соотношения и количества компонентов в РНП-комплексах.