научный журнал по биологии Генетика ISSN: 0016-6758

БАДАЕВА Е.Д., ЛОСКУТОВ И.Г., ПУХАЛЬСКИЙ В.А., ШЕЛУХИНА О.Ю. — 2007 г.

C помощью С-метода дифференциального окрашивания хромосом и гибридизации in situ с пробами рТа71 и рТА794 проведено сравнительное цитогенетическое исследование трех тетраплоидных видов овса с геномным составом АС: Avena magna, A. murphyi и A. insularis. Виды были сходны по структуре и рисункам С-дифференциального окрашивания ряда хромосом, а также локализации локусов 5S рРНК генов и основных сайтов NOR, однако отличались по числу и локализации минорных локусов 45S рДНК и морфологии и распределению гетерохроматина на некоторых хромосомах. В соответствии с полученными данными, в филогенетическом отношении A. insularis более близок к A. magna, тогда как A. murphyi несколько обособлен от двух других видов. Можно предположить, что все три изученных вида ведут происхождение от одного общего тетраплоидного предка, а их дивергенция связана с различными видоспецифическими хромосомными перестройками. Эволюция A. murphyi, по-видимому, проходила независимо от двух других видов.

ИМАШЕВА А.Г., НОВОСЕЛЬСКАЯ-ДРАГОВИЧ А.Ю., ПУХАЛЬСКИЙ В.А., ФИСЕНКО А.В. — 2007 г.

Исследована динамика генетических преобразований по глиадинкодирующим локусам в сортах озимой мягкой пшеницы, созданных за 40-летний период научной селекции в Сербии и Италии. Показано, что за исследованный период происходит замена ряда аллелей, уникальных для сортов пшеницы каждой страны, на аллели ограниченного числа сортов-доноров, в частности, сорта Безостая 1 и ее производных. При сохранении величины гетерогенности в разные временные периоды селекции в каждой стране, произошло уменьшение генетического разнообразия для региона в целом, что проявляется в сходстве наборов аллелей глиадинкодирующих локусов и их частот у современных сортов двух стран Южной Европы. Такое уменьшение генетического разнообразия представляет собой процесс эрозии генетических ресурсов в пределах региона, в результате которого теряются уникальные коадаптированные генные комплексы.

БОТИНА С.Г., ПИКСАСОВА О.В., СУХОДОЛЕЦ В.В., ЦЫГАНКОВ Ю.Д. — 2007 г.

Получены данные о внутривидовом разнообразии 25 природных изолятов молочнокислых бактерий Streptococcus thermophilus. При использовании методов геномной рестрикции и пульс-гель-электрофореза (PFGE) и сравнительном анализе подобия геномных фингерпринтов показана вариабельность изученных штаммов по величине фрагментов рестрикции и размерам их геномов. Все изученные штаммы обнаруживают высокую степень гомологии нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК – на уровне 100%. Между тем в настоящей работе показано, что размер геномов у исследованных штаммов сильно варьирует – от 1417 до 2075 тпн, т.е. различие между минимальным и максимальным значениями размера генома составляет около 600 тпн, что свидетельствует о внутривидовом генетическом полиморфизме бактерий данного вида, выяснение природы которого требует дальнейшего исследования.

КРАСНОВ А.Н., НИКОЛЕНКО Ю.В. — 2007 г.

Ядерные рецепторы – суперсемейство консервативных транскрипционных факторов, обладающих уникальной доменной структурой. Они играют важную роль в контроле онтогенеза, полового созревания, клеточной дифференцировки и в разнообразных метаболических процессах. Особенности гормональной сигнализации у Drosophila melanogaster делают ее перспективным модельным объектом для изучения функций и регуляции работы ядерных рецепторов. В статье представлены современные данные о молекулярном строении ядерных рецепторов, механизмах взаимодействия с лигандами и транскрипционными кофакторами. Подробно описаны известные на данный момент функции ядерных рецепторов в контроле эмбриогенеза и метаморфоза D. melanogaster.

ЕЛИСАФЕНКО Е.А., ЗАКИЯН С.М., ПАВЛОВА С.В. — 2007 г.

Семейство SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) эукариот представлено как минимум шестью генами, некоторые из которых имеют тканеспецифические гомологи. Структурные белки SMC эукариот входят в состав биохимических комплексов, отвечающих за когезию сестринских хроматид, рекомбинацию, репарацию, регуляцию экспрессии генов и формирование митотических хромосом. В данной работе исследована структура гена подсемейства SMC4 у обыкновенной полевки Microtus arvalis. Проведен сравнительный анализ ортологичных генов подсемейства SMC4 грызунов (M. arvalis, Mus musculus, Rattus norvegicus), человека, шпорцевой лягушки (Xenopus laevis) и выявлены основные принципы организации и регуляции исследуемых генов. Гены SMC4 состоят из 24 экзонов, рамка считывания начинается в экзоне 2. Область 5 генов SMC4 содержат CpG островки, простирающиеся в район экзона-интрона 1, экзона 2. Гены SMC4 имеют множестванные точки старта транскрипции. В области мажорной точки старта располагается элемент INR CCA+1TTTT. Для 5-области гена SMC4 характерно наличие потенциальных сайтов связывания базального транскрипционного фактора Sp1 и фактора E2F, характерного для генов, индуцируемых в G1/S фазе клеточного цикла. Проанализирована степень дивергенции кодирующих последовательностей гена SMC4. Среднее отношение Ka/Ks исследованных генов SMC4 составляет 0.123. Наиболее вариабельным районом гена является экзон 2 (Ka/Ks = 0.715), наиболее консервативным – участок, кодирующий С-глобулярный домен белков, содержащий ДА-бокс (Ka/Ks = 0.024).

ПОЛЕЖАЕВА М.А., СЕМЕРИКОВ В.Л. — 2007 г.

Генетическая изменчивость была изучена в 32 популяциях Larix Mill. в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке с помощью основанных на цепной реакции полимеризации трех митохондриальных маркеров. Обнаружено восемь многолокусных гаплотипов, имеющих неоднородное пространственное распределение (GST = 0.788, NST = 0.829), что указывает на ограниченный генетический поток между популяциями. Выявляется несколько географических районов, имеющих специфический набор гаплотипов: 1) Япония; 2) юг Сахалина и Курильские о-ва; 3) Приморье и Корея; 4) Камчатка; 5) Восточная Сибирь и север Дальнего Востока. Гаплотип, фиксированный на Камчатке, отсутствует в Магаданской области и на Чукотке, но присутствует на юге Приморья и на Сахалине, что, возможно, объясняется послеледниковым заселением Камчатки лиственницей, расселявшейся из Приморья через Сахалин и Курилы, либо сохранением ее на Камчатке в течение последнего ледникового максимума. Биогеография лиственницы и других древесных растений указывает на общую историю заселения Камчатки бореальными видами.

СТРОКОВ А.А. — 2007 г.

Исследованы качественные и количественные изменения молекулярно-биологических структур хроматина, происходящие в профазе I мейоза. Установлены следующие закономерности: 1) процессы синтеза и интеграции в хроматин суммарного гистона и ДНК в мейотических клетках происходят, в отличие от клеток соматических, независимо и асинхронно: репликация ДНК заканчивается к интерфазе, синтез и интеграция гистона в хроматин продолжаются до поздних стадий профазы I мейоза; 2) индивидуальные фракции гистона в течение профазы мейоза синтезируются и интегрируются в хроматин независимо и асинхронно. При исследовании с использованием метода гидролиза хроматина нуклеазами (DNI, STN, SI) были обнаружены весьма значительные различия продуктов гидролиза хроматина, получаемых на разных стадиях профазы I мейоза, что, видимо, отражает различия в структурах исходного хроматина, имеющиеся на разных стадиях профазы I мейоза.

БЕКЕНЁВ В.А., ГОНЧАРЕНКО Г.М., КНЯЗЕВ С.П., НИКИТИН С.В. — 2007 г.

Показано существование у домашней свиньи системы групп крови, гаплотипы (комплексные аллели) которой формируются не менее чем тремя тесно сцепленными локусами, расположенными, подобно локусу MIC2 систем групп крови человека, в гомологичном районе половых хромосом.

ДЕЙНЕКО Е.В., ЗАГОРСКАЯ А.А., ШУМНЫЙ В.К. — 2007 г.

Обобщены экспериментальные данные по изменению отдельных признаков у генетически модифицированных (трансгенных) растений. Основное внимание уделено рассмотрению мутаций, индуцированных инсерциями Т-ДНК при агробактериальной трансформации двудольных растений. Проанализирована природа возникновения мутаций у трансгенных растений, рассмотрены перспективы использования мутаций, индуцированных Т-ДНК-инсерциями.

ЖДАНОВА Н.С., МИНИНА Ю.М., РУБЦОВ Н.Б. — 2007 г.

В обзоре приведены данные о составе, организации и функциональном значении терминальных районов хромосом млекопитающих, включающих теломеры и прилежащие к ним субтеломерные районы. Благодаря особой структуре, особенностям репликации ДНК, а также характерной локализации в соматических и мейотических клетках эти районы являются горячими точками многих событий, связанных с функционированием геномов млекопитающих. Особое внимание обращает на себя такое их свойство, как нестабильность. В связи с этим в обзоре приведены данные, позволяющие считать, что нестабильность хромосомных районов, содержащих теломерную ДНК, является одним из факторов эволюции хромосом. Рассмотрена связь размеров и структуры теломерных районов с “репликативным старением” и иммортализацией клеток. Подробно обсуждены классические и альтернативные механизмы контроля размеров теломеры, значение изменения размеров теломерных районов в онтогенезе, при онкотрансформации и в ходе эволюции. Рассматриваются вопросы, связанные с дестабилизацией теломер и ролью этого процесса в формировании хромосомных перестроек и эволюции хромосом. Отдельно обсуждается происхождение теломерных повторов в интерстициальных сайтах хромосом, в том числе в районах эволюционных слияний – распадов. Обсуждается также возможная роль рибосомных повторов и механизмов, сходных с ALT (альтернативные механизмы удлинения теломер) в реорганизации теломер в некоторых таксонах.

КОВАЛЬ В.С., КОЛОДЯЖНАЯ Я.С., КОМАРОВА М.Л., КОЧЕТОВ А.В., РОМАНОВА А.В., ТИТОВ С.Е., ТРИФОНОВА Е.А., ШУМНЫЙ В.К. — 2007 г.

Проведен анализ устойчивости к повышенным концентрациям тяжелых металлов генетически модифицированных растений табака, несущих антисмысловой супрессор гена пролиндегидрогеназы и характеризующихся повышенным содержанием пролина. Показано, что потомки трансгенных растений характеризуются повышенной устойчивостью к солям свинца, никеля и кадмия.

ИСАКОВА Г.К. — 2007 г.

Изучены частота возникновения и кариотипы монохориальных близнецов в постимплантационном эмбриогенезе у американской норки. Обнаружены монохориальные пары, в которых эмбрионы имели разные наборы хромосом: 2n,XX и 2n,XY, или 2n и 3n. Этот факт противоречит представлению о том, что монохориальные близнецы должны быть однояйцовыми и генетически идентичными, и подтверждает выдвинутое нами ранее предположение о существовании у норки, кроме однояйцовых и разнояйцовых, третьего типа близнецов: однояйцовых, но генетически не идентичных. Обсуждается механизм возникновения этого типа близнецовости у млекопитающих и сделано заключение, что причиной столь высокой (до 4.5%) частоты его возникновения у американской норки является наличие в ее эмбриогенезе облигатной диапаузы, вызывающей нарушения процесса оплодотворения.

БАЙМИЕВ АЛ. Х., БАЙМИЕВ АН. Х., ГУБАЙДУЛЛИН И.И., ЧЕМЕРИС А.В. — 2007 г.

Секвенированы углеводсвязывающие последовательности (УСП) генов лектинов Trifolium repens, T. pratense и T. trichocephalum. Участки генов, кодирующие УСП лектинов, у T. pratense и T. repens показали заметное сходство, однако сами УСП у этих видов довольно сильно различались, причем на филогенетическом древе, построенном на сравнении нуклеотидных последовательностей и соответствующих им УСП лектинов бобовых, T. repens образует компактный кластер с Melilotus albus и M. officinalis. По аминокислотной последовательности углеводсвязывающего участка лектина и по нуклеотидной последовательности гена лектина T. trichocephalum не входит в группу представителей трибы Trifoleae.

АЛЕКСАНДРОВ И.Д., АЛЕКСАНДРОВА М.В., ГОРЯЧЕВА И.И., ЗАХАРОВ И.А., РОЩИНА Н.В., ШАЙКЕВИЧ Е.В. — 2007 г.

Для понимания специфических симбиотических взаимоотношений, ведущих к стабильному существованию бактерии Wolbachia в лабораторных линиях Drosophila melanogaster, были изучены продолжительность жизни, скорость старения имаго, а также конкурентоспособность как компоненты приспособленности у самок из следующих лабораторных линий: 1) инбредной линии № 95, инфицированной Wolbachia; 2) двух генетически подобных первой, но не инфицированных линий, полученных в результате обработки тетрациклином; и 3) двух контрольных неинфицированных лабораторных линий дикого типа, взятых для того, чтобы выявить возможные эффекты антибиотика на изучаемые признаки в отсутствие Wolbachia. Согласно полученным результатам, инфицированные самки обладают значительно большей продолжительностью жизни и конкурентоспособностью по сравнению с самками того же генотипа без Wolbachia. Скорость нарастания процессов старения и гибели с возрастом у первых была также ниже, чем у вторых. Существенно, что тетрациклин не модифицирует продолжительность жизни у самок из двух неинфицированных контрольных диких линий, что свидетельствует тем самым о том, что антибиотик не является причиной тех благоприятных модификаций приспособленности, которые наблюдаются у инфицированных самок. Полученные результаты являются первым прямым свидетельством скорее мутуалистических, чем паразитических взаимоотношений в симбиотической системе Wolbachia–D. melanogaster, по крайней мере, в микропопуляциях, адаптированных к условиям лабораторного культивирования.

ВИЛЬНЕТ А.А., ИГНАТОВ М.С., КОНСТАНТИНОВА Н.А., МИЛЮТИНА И.А., ТРОИЦКИЙ А.В. — 2007 г.

Филогенетические деревья, построенные методами максимальной экономии и максимального правдоподобия по объединенным нуклеотидным последовательностям ITS1-2 ядДНК и trnL–F хпДНК для 21таксона Lophozia s. str. и близких родов, Schistochilopsis (5 видов), Protolophozia elongata и Obtusifolium obtusum, имеют сходную топологию. Выявлено, что род Lophozia s. str., за исключением L. sudetica, является монофилетичным, L. sudetica заслуживает выделения в отдельный криптический род. Распределение видов в кладах не согласуется с секциями, рассматриваемыми на основе анатомо-морфологических данных. Взаимоотношения внутри рода Schistochilopsis соответствуют основанному на морфологических признаках делению рода на секции. Анализ молекулярных данных позволил уточнить систематическое положение ряда таксонов. Выявлена малая генетическая дивергенция географически удаленных форм.

ГИНАТУЛИНА Л.К., МИРОШНИЧЕНКО И.Л., НЕМКОВА Г.А., ШЕДЬКО С.В. — 2007 г.

Проанализированы нуклеотидные последовательности фрагментов гена тРНК-Pro (27 пн) и контрольной области (483–484 пн) мтДНК у 41 экз. южной азиатской мальмы Salvelinus curilus, собранных из 20 локальностей, покрывающих практически весь ареал данного вида – Курильские острова, о-в Сахалин и Приморье. Кроме того, исследованы 6 экз. трех других, близких к первому, видов гольцов, обитающих на Дальнем Востоке, – S. albus, S. malma и S. leucomaenis. Всего выявлено 12 различных вариантов мтДНК-гаплотипов, сформировавших три хорошо выраженные группы, различающиеся по 14–20 нуклеотидным позициям. Одну группу составили шесть гаплотипов, обнаруженных у S. curilus на Курильских островах, Сахалине и в Приморье (мтДНК-филогруппа OKHOTSKIA). Вторую группу сложили четыре гаплотипа, представляющих ранее выделенную (Brunner et al., 2001) мтДНК-филогруппу BERING и найденных у S. curilus на Курильских островах и Сахалине, а также у S. albus и S. malma на Камчатке и северных Курилах; третью – два гаплотипа, обнаруженных у S. leucomaenis. Наличие двух линий мтДНК (OKHOTSKIA и BERING) у S. curilus с Курил и Сахалина объяснено гибридизацией и переносом мтДНК от S. malma к S. curilus. Отсутствие гаплотипов BERING у S. curilus из водоемов Приморья связано с физической изоляцией бассейнов Охотского и Японского морей в прошлые эпохи. На основании сопоставления филогенетических деревьев, построенных по данным анализа изменчивости аллозимов и мтДНК, высказано предположение о том, что в рассмотренном случае могла произойти опосредованная передача мтДНК в цепи: альпиноидные гольцы S. malma S. curilus.

ЛУКЬЯНЕНКО А.В., ЛУЧИНИНА Ю.А., СУРИН В.Л. — 2007 г.

В ходе поиска новых эффективных маркеров для генодиагностики гемофилии А исследованы два тринуклеотидных микросателлитных повтора (STR) из локусов Х-хромосомы, фланкирующих ген фактора VIII свертывания крови человека (F8): STR НА472 – CTT-повтор, локализованный рядом с геном GAB3 на расстоянии 163 тпн от 3-конца гена F8, и STR HA544 – повтор (CTT)x(ATT)y, расположенный на расстоянии 375 тпн от 5-конца гена F8. Детальный анализ, проведенный с использованием ПЦР и секвенирования, показал, что STR HA472 содержит два протяженных вариабельных CTT-блока, разделенных небольшим спейсером CCTCCC. Наличие в спейсере сайта узнавания рестрикционной эндонуклеазы MnlI (ССТС) позволяет дифференциально тестировать полиморфные блоки и таким образом увеличивать информативность анализа. STR HA544 также представлен двумя полиморфными блоками (СТТ и АТТ), для которых разработаны максимально информативные системы раздельной амплификации. Исследование проводили на образцах ДНК 212 индивидов (125 женщин) из 48 семей, отягощенных гемофилией А. Полученные данные свидетельствовали о менделевском характере наследования изучаемых маркеров, большом числе аллельных вариантов и высокой гетерозиготности, которая составила 90% и 100% для НА544 и НА472 соответственно, что позволило нам эффективно использовать их для практической генодиагностики носительства и пренатальной диагностики гемофилии А. Помимо высокой информативности STR HA472 и HA544 обладают целым рядом диагностически важных свойств. Они удалены от гена F8 на меньшее расстояние, чем другие известные экстрагенные полиморфизмы, в отличие от динуклеотидных повторов легко тестируются без применения электрофоретических систем высокого разрешения и, кроме того, расположены с разных сторон от гена F8, что позволяет контролировать процесс гомологичной рекомбинации в данном локусе и избегать обусловленных им диагностических ошибок.

ГАЙНУТДИНОВ М.Х., ГАЙНУТДИНОВ Т.М., КАЛИННИКОВА Т.Б., ТИМОШЕНКО А.Х. — 2007 г.

Искусственным отбором дикой линии N2 по термостабильности локомоции и “естественным отбором в лаборатории” по теплоустойчивости фертильности в условиях переносимого повышения температуры среды получены линии C. elegans с низкой (НТ) и высокой (ВТ1, ВТ2 и ВТ3) термотолерантностью. Все эти линии являются новыми генетическими вариантами, появившимися в ходе эксперимента. У червей линий ВТ2 и ВТ3 повышены по сравнению с линией N2 верхний предел температур для размножения с 26°С до 27.5°С, термостабильность локомоции при 36°C и выживаемость при 37°C. Результаты работы показали, что адаптация C. elegans к повышению температуры может быть удобной моделью для изучения механизмов эволюции термотолерантности пойкилотермных Metazoa в лаборатории.

МОКАНУ Н.В., ПОПОВА Н.В., СИМОНЕНКО Л.К., ФАЙТ В.И. — 2007 г.

Проведен моносомный анализ двух изогенных линий сорта Мироновская 808, моногенно доминантных по генам Vrd1 или Vrd2, сокращающим потребность в яровизации указанного сорта с 50 до 35 и 45 сут соответственно, а также анализ замещенных линий Cappelle Desprez/Безостая 1. Ген Vrd1 локализован на хромосоме 4A, Vrd2 – 5D; третий ген, не аллельный двум первым, присутствующий у сорта Cappelle Desprez, – на одной из хромосом: 1A, 6A или 4B.

АЛЕКСАНДРОВ О.С., КНЯЗЕВ А.Н., СОЛОВЬЕВ А.А. — 2007 г.

Выполнен цитогенетический анализ пяти моносомно дополненных линий томата с хромосомами Solanum lycopersicoides. Анализ мейоза показал, что дополнительные хромосомы вызывают серьезные нарушения. Разные хромосомы S. lycopersicoides обладают различными эффектами на конъюгацию хромосом. Так, хромосомы II и IV S. lycopersicoides образуют хромосомные ассоциации в виде тривалентов с хромосомами культурного томата, тогда как хромосома XI представлена во всех клетках только в унивалентном состоянии. Пахитенный анализ показал, что хромосомы гомеологичной группы II конъюгируют длинными плечами и имеют различия по размеру ядрышкообразующего региона. Применение молекулярных маркеров позволило ускорить идентификацию интрогрессии генетического материала S. lycopersicoides.