научный журнал по биологии Генетика ISSN: 0016-6758

ШУМНЫЙ В.К. — 2007 г.

КЬЕРГААРД А.В., МАМОН Л.А. — 2007 г.

Для выяснения роли мутации l(1)ts403 (sbr10) в регуляции сегрегации хромосом при клеточных делениях исследовали нерасхождение и потери половых хромосом при действии теплового шока (ТШ) (37°С, 1 ч) на самцов Drosophila melanogaster. Показано, что тепловая обработка самцов на стадии куколки приводит к повышению частоты потомков с нарушенным набором половых хромосом не только отцовского, но и материнского происхождения. По исследуемому критерию существует теплочувствительный период сперматогенеза, который, по предположению, приходится на мейоз. В опыте встречаются особи, фенотип которых соответствует особям с двумя половыми хромосомами, обе из которых имеют однородительское происхождение. В опыте частота особей с нарушенным набором хромосом в потомстве самцов, несущих мутацию sbr10, приблизительно вдвое выше таковой в потомстве самцов, не имеющих этой мутации.

ВОРОНКОВА Е.В., ЕРМИШИН А.П., ЛИСОВСКАЯ В.М. — 2007 г.

Впервые продемонстрирована возможность получения диплоидных гибридов путем опыления растений аллотетраплоидных диких видов картофеля Solanum acaule и S. stoloniferum фертильной пыльцой дигаплоидов S. tuberosum. Диплоидные гибриды образуются с достаточно высокой частотой (от 12.5 до 33.3%). Их характерной особенностью является высокая регулярность мейоза, высокая фертильность. Они легко скрещиваются с дигаплоидами S. tuberosum, формируя жизнеспособное потомство. Это открывает перспективы для эффективной интрогрессии ценного генофонда диких аллотетраплоидных видов картофеля в селекционный материал S. tuberosum на диплоидном уровне.

ЖУРАВЛЕВА Г.А., ИНГЕ-ВЕЧТОМОВ С.Г., МОСКАЛЕНКО С.Е., МУРИНА О.А. — 2007 г.

Ранее нами были получены нонсенс-мутации в жизненно важном гене SUP45, кодирующем фактор терминации eRF1 дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Штаммы, содержащие данные мутации, сохраняют жизнеспособность за счет присутствия наряду с укороченным белком eRF1 полноразмерного белка eRF1, хотя и в уменьшенных по сравнению с клетками дикого типа количествах. Возможно, что все нонсенс-мутации расположены в слабом терминирующем контексте, так как изменение стоп-кодона UGAA (в случае мутации sup45-107) на UAGA (sup45-107.2) приводило к изменению локального контекста со слабого на сильный и летальности штамма, содержащего sup45-107.2. Все изученные нонсенс-мутанты характеризуются термочувствительностью, проявляющейся в гибели клеток при культивировании при 37°C. Мы показали, что нонсенс-мутанты sup45-104, sup45-105 и sup45-107 при росте в непермиссивных условиях (37°C) характеризуются уменьшением содержания укороченного белка eRF1, в отличие от полноразмерного белка eRF1, содержание которого не меняется. Полученные данные позволяют предположить, что N-терминальный фрагмент eRF1 необходим для поддержания жизнеспособности нонсенс-мутантов за счет участия в терминации трансляции.

ГОРДЕЕВА Н.В., ДУДКИН С.И., МАХОТКИН М.А., ОМЕЛЬЧЕНКО В.Т., САЛМЕНКОВА Е.А. — 2007 г.

В работе продолжено сравнительное исследование генетической изменчивости в популяциях акклиматизированного в Азово-Черноморском бассейне и нативного япономорского пиленгаса. Проведенное ранее на основе аллозимного анализа сравнение дополнено анализом рестрикционного полиморфизма фрагмента митохондриальной ДНК, содержащего ген цитохрома b и D-петлю. Пять из 15 проверенных эндонуклеаз рестрикции выявляли полиморфные сайты. В выборках нативного и акклиматизированного пиленгаса найдено пять общих гаплотипов, “своих” гаплотипов в дальневосточной популяции обнаружено 10, в азовской – 3. Различия между выборками в распределении гаплотипов высоко значимы (P < 0.001). В азовской популяции выявлено сокращение изменчивости мтДНК в сравнении с дальневосточной (показатель разнообразия гаплотипов равен соответственно 6.35 ± 0.27 и 9.14 ± 0.55), что согласуется с ранее найденным уменьшением числа полиморфных локусов и среднего числа аллелей на локус по аллозимным маркерам. Обсуждаются причины обнаруженных отличий в акклиматизированной популяции.

СЕМЕРИКОВ В.Л., СЕМЕРИКОВА С.А. — 2007 г.

Генетическая изменчивость в 29 популяциях Abies sibirica, трех популяциях A. nephrolepis и семи – A. sachalinensis изучалась с помощью SSR-маркеров хлоропластной ДНК. Из 10 пар праймеров устойчивую амплификацию и полиморфные продукты дали пары Pt71936 и Pt30204 с 9 и 14 аллелями соответственно. Всего было обнаружено 70 гаплотипов, у A. sibirica – 43 гаплотипа, A. sachalinensis – 49 и A. nephrolepis – 31. Наиболее высокие параметры генетического разнообразия наблюдаются у A. sachalinensis и наименьшие – у A. sibirica. Пихта сибирская отличается от дальневосточных видов наличием неравномерных, полимодальных частотных распределений длин аллелей по обоим cpSSR-локусам, обусловленных присутствием у нее немногих, обособленных друг от друга доминирующих гаплотипов. Этот факт указывает на различные демографические истории A. sibirica и дальневосточных видов. У A. sibirica межпопуляционная доля генетического разнообразия, вычисленная с учетом различий между гаплотипами (RST), составила 8.34%, и без учета различий гаплотипов (GST) – 4.42% (RST > GST, P = 0.01). Парные GST достоверно коррелируют с географическими расстояниями между популяциями A. sibirica и с генетическими расстояниями D, вычисленными на основе аллозимных данных. С параметром RST такие корреляции не обнаруживаются. Результаты анализа cpSSR-изменчивости во многом подтверждают выводы, полученные на основе аллозимных данных: выделяется несколько географических групп генетически относительно близких популяций, что, вероятно, есть следствие истории заселения современного ареала пихты сибирской.

КАМЫШОВА Е.С., КУТЫРИНА И.М., НОСИКОВ В.В., ПЕТРОСЯН Э.К., САВОСТЬЯНОВ К.В., ШЕСТАКОВ А.Е. — 2007 г.

Проведен сравнительный анализ распределения аллелей и генотипов полиморфных маркеров Val762Ala и Leu54Phe гена ADPRT1, кодирующего поли(АДФ-рибоза)-полимеразу1 (PARP-1), в группе больных хроническим гломерулонефритом и в группе здоровых доноров. Сравнительный анализ с использованием точного критерия Фишера выявил достоверные различия в распределении частот аллелей и генотипов полиморфного маркера Val762Ala гена ADPRT1 между группами больных хроническим гломерулонефритом и здоровых индивидов, тогда как распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера Leu54Phe в этих группах достоверно не различались. Таким образом, полиморфный маркер Val762Ala гена ADPRT1 ассоциирован с развитием хронического гломерулонефрита у русских пациентов г. Москвы.

АНТОНОВА О.Ю., ГАВРИЛЕНКО Т.А., КОСТИНА Л.И. — 2007 г.

Генетическое разнообразие 98 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции исследовано при помощи ПЦР с органеллоспецифичными праймерами. Выявлен полиморфизм как пластидных (atpE, trnG/trnR), так и митохондриальных локусов (rps10, atp6). В изученной выборке сортов выявлено восемь различных гаплотипов. Показан незначительный уровень полиморфизма органельных ДНК у сортов картофеля – подавляющее число сортов (91, или 92.9%) относились лишь к двум гаплотипам (I и II), из них 62 сорта имели один и тот же “культурный” тип цитоплазмы (гаплотип I). По частоте встречаемости основных гаплотипов селекционные сорта отечественной и зарубежной селекции не различались.

БАРАНОВ А.Н., БАРАНОВ В.С., БАЯНОВА Н.В., ВЛАСОВ Г.П., ГУРЬЯНОВ И.А., ЕГОРОВА А.А., ИЛЬИНА П.Л., КИСЕЛЕВ А.В., ЛЕСИНА Е.А., ТАРАСЕНКО И.И. — 2007 г.

Асимметричные лизиновые дендримеры являются одной из перспективных групп невирусных векторов доставки экспрессирующихся генных конструкций в клетки млекопитающих. В работе изучены компактизующие, защитные и трансфекционные свойства пятисферного лизинового дендримера (D5) и его аналога (D5C10), модифицированного по внешней сфере остатками каприновой кислоты, а также трансфекционная активность комплексов ДНК/дендример/эндосомолитический пептид JTS-1. Показано, что введение в состав лизиновых дендримеров остатков жирных кислот увеличивает их способность связывать ДНК, защищать ее от деградации нуклеазами и обеспечивать транспорт в ядро. Введение в состав комплексов ДНК/дендример пептида JTS-1 приводит к существенному увеличению трансфекционной активности. Потенциирующий эффект JTS-1 особенно выражен для комплексов ДНК с дендримером D5С10. Избыток JTS-1 приводит к изменению структуры комплексов и снижению их трансфекционной активности. Сделан вывод, что дендримеры D5 и D5С10 – перспективные векторы для доставки ДНК в клетки эукариот и могут служить основой для создания более совершенных модульных невирусных носителей.

ПРОКОПЬЕВ В.В., СУХОДОЛЕЦ В.В. — 2007 г.

Ранее мы показали, что основной путь образования селектируемых рекомбинантов у штаммов Escherichia coli, несущих гетерозиготные тандемные дупликации, – неравный кроссинговер между сестринскими хромосомами. В настоящей работе получены данные, указывающие на то, что в отсутствие нарушения гомологии ДНК (в виде вставки транспозона) непосредственно в районе рекомбинации образование внутригенных рекомбинантов может также происходить путем внутрихромосомного обмена.

РЯХОВСКИЙ А.А., ТИЛЛИБ С.В. — 2007 г.

Метод иммунопреципитации сшитого in vivo формальдегидом и дробленого ультразвуком хроматина был использован для картирования потенциальных триторакс-ассоциированных регуляторных элементов в расширенной (9 тпн) промоторной области гена fork head (fkh) в клетках слюнных желез дрозофилы. Относительная гомогенность клеток слюнных желез, параллельное использование антител к различным доменам одного и того же белка триторакса (TRX), введение стадий перекрестной гибридизации для дополнительного специфического обогащения получаемых первоначально библиотек последовательностей ДНК позволили повысить эффективность метода и детектировать один мажорный и еще два менее выраженных района потенциального связывания с TRX.

ЕЛЬЧИНОВА Г.И., ЗИНЧЕНКО Р.А., ТЕРЕХОВСКАЯ И.Г., ХИДИЯТОВА И.М., ХУСНУТДИНОВА Э.К. — 2007 г.

На материале ряда различных популяций России показано, что изменение индекса эндогамии во второй половине ХХ в. не носит глобального характера. Популяции с более низким уровнем индекса эндогамии существенно не меняют эндогамность во времени, сохраняя большую миграционную активность населения. Тенденция сохранения эндогамности популяций во времени характерна и для групп регионов со средними и высокими значениями эндогамности. В городах отмечается рост индекса эндогамии, в сельской местности – его снижение.

МАРДАНОВ А.В., РАВИН Н.В. — 2007 г.

Умеренный бактериофаг N15 в лизогенном состоянии не интегрируется в хромосому Escherichia coli, а представляет собой линейную плазмиду с ковалентно замкнутыми концами. Репликация ДНК N15 обеспечивается фаговым геном repA, продукт которого обладает активностями праймазы и хеликазы. Участок инициации репликации N15 ori содержит сайты связывания RepA, а также потенциальный сайт связывания бактериального инициаторного белка DnaA. Нами показано, что репликация миниплазмид, основанных на репликоне N15, а также репликация ДНК фага N15 в ходе литического развития не зависят от DnaA. Более того, внесение мутаций в потенциальный сайт связывания DnaA приводит к увеличению числа копий кольцевых и линейных миниплазмид, содержащих repA. Наши данные показывают, что DnaA является не позитивным, а негативным регулятором репликации ДНК фага N15. Мы предполагаем, что это может быть обусловлено либо особенностями взаимодействия RepA с DnaA при инициации репликации N15, либо с транскрипционным сайленсингом repA, обусловленным связыванием DnaA с ori-сайтом, расположенным в пределах кодирующей последовательности repA.

КУРКИЕВ К.У. — 2007 г.

Проведена работа по интрогрессии гена короткостебельности Rht10 от пшеницы сорта Ai-bian1 в генотип тритикале. Первоначально для преодоления нескрещиваемости Ai-bian1 с рожью данный сорт скрестили с пшеницей Chinese spring (CS), носителем Kr-генов. При гибридизации низкорослых (на уровне Ai-bian1) растений F2 (CS ? Ai-bian 1) с рожью получены амфидиплоиды. При свободном опылении растений F1 (F2 CS ? Ai-bian 1) ? Саратовская 7 пыльцой тритикале получены фертильные жизнеспособные гибриды, большинство которых фенотипически ближе к октоплоидным тритикале, имеются также и промежуточные между окто- и гексаплоидными формы. Высота растения амфидиплоидов варьирует от 40 до 90 см, озерненность колоса составляет в среднем 11.7–24.7 шт. и значительно превышает данный показатель у F1.

КАМИНСКАЯ Л.Н., ОРЛОВСКАЯ О.А., ХОТЫЛЕВА Л.В. — 2007 г.

Проведен цитологический анализ различных стадий мейоза грибридов F4 в сравнении с гибридами F1, полученными от скрещивания гексаплоидных тритикале с геномно-замещенными формами пшеницы Авролата (AABBUU), Аврозис (AABBSshSsh), у которых геном D мягкой пшеницы Аврора замещен соответственно на геномы Aegilops umbellulata, Ae. sharonensis. Показано, что в F4 уровень бивалентной конъюгации превышает теоретически ожидаемый. Однако значение мейотического индекса у гибридов F4 все еще незначительно, что свидетельствует о незавершенности процесса стабилизации мейоза, в частности стадий, следующих за метафазой I. На основании морфологического и биохимического анализов полученных гибридов выделены формы тритикале, имеющие некоторые признаки рода Aegilops, представляющие интерес для генетико-селекционных исследований.

ГАЙНУЛЛИН Н.Р., ЖЕМЧУЖИНА А.И., КИСЕЛЕВА М.И., КОВАЛЕНКО Е.Д., КОЛОМИЕЦ Т.М., ЛАПОЧКИНА И.Ф. — 2007 г.

Двадцать три образца яровой мягкой пшеницы из коллекции “Арсенал” с чужеродным генетическим материалом видов Aegilops speltoides, Ae. triuncialis, Triticum kiharae, устойчивых к бурой ржавчине, исследованы на наличие генов устойчивости к этому заболеванию. Для идентификации генов использовали распространенный метод фитопатологического тестирования и ПЦР-анализ с STS-маркерами к известным генам Lr. Только для двух линий коллекции ни методом фитопатологического тестирования, ни при использовании ПЦР-анализа не удалось идентифицировать гены устойчивости. В остальных случаях сочетание методов позволило расширить спектр выявляемых генов, а в некоторых случаях осуществить двойной контроль наличия гена устойчивости. Установлено, что большинство протестированных образцов несут несколько генов устойчивости к бурой ржавчине, сочетая ювенильные гены и гены устойчивости взрослого растения. В генотипе образцов выявлены комбинации генов, которые обеспечивают в условиях Нечерноземной зоны полевую устойчивость (Lr13 + Lr10; Lr12 + Lr34) и иммунитет. Выделены образцы с чужеродным генетическим материалом, которые обладают уникальной комбинацией из 5–6 генов устойчивости. Насыщенность доноров генами устойчивости к бурой ржавчине, в том числе эффективными, и редкая комбинаторика генов определяют возможность их универсального использования в селекционных программах на иммунитет для всех регионов Российской Федерации.

МЕНЬЕ Г., СЕМОВСКИЙ С.В., ФАЗАЛОВА В.Р., ЩЕРБАКОВ Д.Ю. — 2007 г.

Проблема зависимости скорости нейтральной молекулярной эволюции от биологических параметров и демографических факторов популяции исследуется с использованием индивидуально-ориентированной модели динамики популяции и на примере реальной генетической информации. Первая часть исследования касается отслеживания нейтральной эволюции, происходящей в модели одновременно с процессом адаптивного видообразования. Следующая часть посвящена изучению влияния индивидуальных биологических параметров и демографических факторов популяций представителей отряда Testudines (Черепахи) на относительную скорость эволюции гена CytB митохондриальной ДНК. Показано, что демографические факторы популяции и индивидуальные биологические параметры могут влиять на скорость молекулярной эволюции.

БАДАЕВА Е.Д., БИЛИНСКАЯ Е.Н., ДЕДКОВА О.С., МИТРОФАНОВА О.П., ПУХАЛЬСКИЙ В.А. — 2007 г.

С помощью метода C-окрашивания исследовано 94 линии, выделенные из 86 коллекционных образцов Triticum dicoccum. Проведен визуальный анализ дифференциально окрашенных кариотипов для установления филогенетических связей и особенностей, присущих отдельным эколого-географическим группам. Выявлен относительно невысокий внутривидовой полиморфизм культурной полбы в целом. При этом разнообразие внутри отдельных групп нередко превышало полиморфизм между ними. В исследованной выборке идентифицировано 39 линий, несущих 16 типов хромосомных перестроек, включая единичные и множественные транслокации и инверсии. Уровень транслокационного полиморфизма сопоставим с таковым ранее изученных видов культурных полиплоидных пшениц. Частота отдельных вариантов хромосомных перестроек варьирует от 18 (Т7А:5В) до одной (девять типов). Анализ распространения наиболее часто встречающейся транслокации 7А:5В предполагает, что она является адаптационно значимой на большей части западноевропейского региона. Сходство западноевропейских образцов полбы, несущих данную транслокацию, с несколькими образцами азиатского происхождения по рисункам С-бэндинга наводит на мысль об общности их происхождения. Наличие этой же перестройки у ряда образцов дикого эммера T. dicoccoides из Ливана и Сирии может указывать на то, что они могли быть предковыми формами, от которых произошел культурный эммер, имеющий транслокацию 7А:5В. Сходство рисунков дифференциального окрашивания некоторых хромосом европейского эммера и европейской спельты является косвенным подтверждением гипотезы о близком филогенетическом родстве европейской T. spelta и T. dicoccum.

АДОНИНА И.Г., БАДАЕВА Е.Д., ЗОЩУК Н.В., ЗОЩУК С.А., САЛИНА Е.А., ЩЕРБАНЬ А.Б. — 2007 г.

С помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) исследовано распределение двух семейств тандемно повторяющихся последовательностей ДНК – Spelt1 и Spelt52 – на хромосомах 10 образцов трех полиплоидных видов пшеницы группы Timopheevi: Triticum araraticum (7), T. timopheevii (2) и T. kiharae (1). Было установлено, что оба типа последовательностей расположены в субтеломерных участках хромосом преимущественно G-генома. Общее количество Spelt1-сайтов в кариотипах исследованных видов варьировало от 8 до 14; их число, локализация и размер различались у семи образцов T. araraticum, но у двух линий T. timopheevii и его амфиплоидного гибрида с Aegilops tauschii – T. kiharae были идентичными. Второй тандемный повтор Spelt52 выявлен в субтеломерных участках 1–4-й пар хромосом, причем его локализация не совпадала с расположением Spelt1-сайтов. Хромосомное распределение и интенсивность сигналов Spelt52-повтора варьировали у T. araraticum, но были неизменными у T. timopheevii/T. kiharae. Сравнение распределения повторов Spelt1 и Spelt52 на хромосомах полиплоидных пшениц группы Timopheevi с диплоидным Ae. speltoides, предполагаемым донором G-генома, выявило снижение уровня гибридизации, выражающееся как в уменьшении числа сайтов на геном, так и в снижении их размеров. Предполагают, что это может быть связано как с элиминацией повторов при полиплоидизации и последующей эволюции пшеницы, так и с “эффектом основателя”, поскольку в синтезе предковой формы пшеницы Тимофеева мог участвовать генотип Ae. speltoides (высокополиморфного по распределению Spelt1 и Spelt52 последовательностей вида), локализация повторов на хромосомах которого была сходна с таковой у современной пшеницы.

БИНГХЕМ Г., ГОСТИМСКИЙ С.А., ДРИБНОХОДОВА О.П., КОКАЕВА З.Г., ЛЕВИНСКИХ М.А., СЫЧЕВ В.Н., ХАРТИНА Г.А. — 2007 г.

Представлены результаты исследований роста и развития потомства растений двух генетически маркированных линий карликового гороха, выращенных в течение полного цикла онтогенеза в космической оранжерее “Лада” на борту Российского Сегмента Международной космической станции (РС МКС). В условиях наземного выращивания изучено потомство растений (М1 и М2), полученных из семян, сформировавшихся в условиях космического полета. Показано, что характеристики роста, развития, частота аберраций хромосом в меристеме первичных корешков и уровень молекулярно-генетического полиморфизма, выявляемый у отдельных растений RAPD-методом, существенным образом не изменяются в потомстве “космических” и контрольных семян.