научный журнал по биологии Молекулярная биология ISSN: 0026-8984

Архив научных статейиз журнала «Молекулярная биология»

  • ВЫЯВЛЕНИЕ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ В ГЕНАХ KRAS, BRAF, PIK3CA У БОЛЬНЫХ КОЛОРЕКТАЛЬНЫМ РАКОМ С ПОМОЩЬЮ БИОЛОГИЧЕСКИХ МИКРОЧИПОВ

    АЛИЕВ В.А., АМОСЕНКО Ф.А., БАРСУКОВ Ю.А., ЕМЕЛЬЯНОВА М.А., ЛЮБЧЕНКО Л.Н., НАСЕДКИНА Т.В., СЕМЬЯНИХИНА А.В. — 2015 г.

    Соматические мутации в генах KRAS, PIK3CA и BRAF обуславливают нечувствительность клеток колоректального рака к терапии анти-EGFR-моноклональным антителами, поэтому до назначения терапии необходимо проведение генетического тестирования опухоли. Разработан и валидирован биологический микрочип, позволяющий выявлять 19 клинически значимых соматических мутаций в генах KRAS, BRAF и PIK3CA. Метод включает полимеразную цепную реакцию с блокированием амплификации последовательностей дикого типа и последующую аллель-специфичную гибридизацию на биочипе и выявляет 1% мутантной ДНК на фоне ДНК дикого типа. С помощью этого подхода проанализированы 66 образцов ДНК, выделенных из образцов колоректального рака. Проведен анализ ассоциаций между генетическим статусом опухоли и характеристиками больных (возраст, пол, локализация опухоли, стадия, TNM). Мутации в гене KRAS чаще встречались у женщин (Р = 0.02), а также у больных с отдаленными метастазами (Р = 0.04). Других ассоциаций между наличием мутаций и характеристиками больных не выявлено. Разработанный высокочувствительный метод определения соматических мутаций может быть использован в онкологической практике для отбора больных, чувствительных к терапии анти-EGFR-моноклональным антителами.

  • ГЕМОРРАГИЧЕСКАЯ ЛИХОРАДКА ЭБОЛА: СВОЙСТВА ВОЗБУДИТЕЛЯ И РАЗРАБОТКА ВАКЦИН И ХИМИОПРЕПАРАТОВ

    CИВАК К.В., ВАСИН А.В., ДЕЕВА Э.Г., ЕГОРОВ A.Ю., ЕГОРОВ В.В., ИГНАТЬЕВ Г.М., КИСЕЛЕВ О.И., КОМИССАРОВ А.Б., РОМАНОВСКАЯ-РОМАНЬКО Е.А., СТЕПАНОВА Л.А., ЦВЕТКОВ В.Б., ЦЫБАЛОВА Л.М., ШЕВЫРЕВА М.П. — 2015 г.

    Эпидемия геморрагической лихорадки Эбола в Западной Африке не первая в перечне эпидемий на этом континенте. Однако более масштабной и стремительно распространяющейся вспышки геморрагической лихорадки, вызванной вирусом Эбола Заир, не было с 1976 года. Изучение возбудителя этой инфекции продолжается уже более 20 лет. Вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку Эбола, имеет относительно простой РНК-геном, состоящий из семи генов и дополнительной рамки считывания, которая образуется в результате редактирования РНК. При относительно небольшой генетической емкости вирус может быть отнесен к эталонам патогенности и ускользания от иммунного ответа хозяина. Вирус геморрагической лихорадки Эбола, имеющий значительное сходство с ретровирусами, относится к минус-РНК-содержащим вирусам неретровирусного происхождения. Однако в геноме животных и человека обнаружены генетические элементы этого вируса – NIRV. Белок GP вируса Эбола относится к белкам слияния класса I и на уровне третичной структуры имеет больше сходства, чем различий с gp41 вирусов иммунодефицита обезьян и человека и даже с гемагглютинином вируса гриппа. Геморрагическая лихорадка Эбола – необычное инфекционное заболевание, изучение молекулярных основ патогенеза которого может привести к разработке новых подходов к терапии тяжелых состояний, приводящих к смертельным исходам

  • ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ X-СЦЕПЛЕННЫХ STR-МАРКЕРОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ СИБИРИ

    ВАГАЙЦЕВА К.В., СТЕПАНОВ В.А., ХАРЬКОВ В.Н., ХИТРИНСКАЯ И.Ю., ЧЕРПИНСКАЯ К.В. — 2015 г.

    X-хромосомные микросателлитные маркеры - удобный инструмент для изучения генетического разнообразия в популяциях человека и ДНК-идентификации, особенно при сниженной информативности аутосомных маркеров. Представлены результаты генетического анализа популяций Сибири по 10 Х-сцепленным микросателлитным маркерам (DXS8378, GATA172D05, DXS7132, DXS9898, DXS7423, DXS8377, DXS101, DXS6809, DXS6789, HPRTB). Рассчитаны частоты аллелей, криминалистические параметры, генетические взаимоотношения между популяциями. Средний уровень ожидаемой гетерозиготности (He) в популяциях составил 0.73. Общий уровень генетической дифференциации в 10 популяциях оказался относительно невысоким (Fst = 0.031) в сравнении с уровнем, определенным по аутосомными и Y-хромосомным маркерам. Показана высокая вероятность установления различий (PD) между двумя неродственными индивидами с использованием 10 X-STR-маркерной системы. Среднее значение PD в панели из 10 X-хромосомных микросателлитных маркеров составило 0.9999999997 у женщин, 0.999998 - у мужчин. Общий уровень генетической дифференциации в пуле из 10 популяций равен 0.03186.

  • ГЕНЫ ГОРМОНА РОСТА У РЫБ: ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ ПАРАЛОГИЧНЫХ ГЕНОВ У ГОЛЬЦА SALVELINUS LEVANIDOVI

    АТОПКИН Д.М., БРЫКОВ В.А., КАМЕНСКАЯ Д.Н., ПАНЬКОВА М.В. — 2015 г.

    Геном большинства позвоночных содержит одну копию гена гормона роста, в то время как у лососевых в результате одного из этапов дупликации многие гены оказались множественными, в том числе и ген гормона роста. В геноме лососевых ген гормона роста представлен двумя несвязанными паралогичными генами, gh1 и gh2. С целью выяснения возможной функциональности генов gh1 и gh2 гольца Salvelinus levanidovi и выявления различий между ними в настоящей работе проведен сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей этих генов и прилежащих к ним участков. Оба гена содержат по шесть экзонов (I–VI) и пять интронов (A, B, C, D, E), но имеют разную длину. Показано, что экзоны у двух паралогичных генов имеют одинаковый размер, а различия в общей длине обусловлены разной длиной интронов. Кодирующие последовательности обоих генов содержат открытую рамку считывания для белка из 210 аминокислотных остатков. В промоторной области выявлены регуляторные элементы – ТАТА-бокс, A/T-богатые участки, содержащие сайты связывания с гипофиз-специфичным фактором транскрипции Pit-1, а также участки, ответственные за взаимодействие с другими активаторами и инициаторами транскрипции, в частности, с рецепторами гормонов. Полученные данные свидетельствуют о функциональности обоих генов.

  • ГЕНЫ ЛАМИНИНОВ, КОНСТИТУТИВНО И АНОМАЛЬНО МЕТИЛИРОВАННЫЕ ПРИ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

    АЛЕКСЕЕВА Е.А., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., КЕКЕЕВА Т.В., КЕРИМОВ Р.А., КУЗНЕЦОВА Е.Б., ПОДДУБСКАЯ Е.В., РУДЕНКО В.В., СИМОНОВА О.А., СТРЕЛЬНИКОВ В.В., ТАНАС А.С., ТРОЦЕНКО И.Д. — 2015 г.

    Ламинины, белки семейства внеклеточных гликопротеинов, – важнейший компонент базальных мембран, вовлечены в целый ряд биологических процессов, включая дифференцировку тканей, заживление ран и онкогенез. Изучено метилирование промоторных участков 12 генов, кодирующих белки этого семейства, в нормальных тканях (лейкоциты периферической крови, клетки буккального эпителия, аутопсийные образцы тканей молочной железы) и в операционном материале рака молочной железы. На основании полученных результатов выделены три группы генов ламининов. Гены, конститутивно метилированные в ткани молочной железы – LAMA3A, LAMB2, LAMB3, LAMC2. Гены, подверженные аномальному метилированию при раке молочной железы – LAMA1, LAMA2, LAMA3B, LAMA4, LAMB1, LAMC3. Гены, не показавшие значимых частот метилирования при раке молочной железы – LAMA5, LAMC1. Группа конститутивно метилированных генов включала все гены субъединиц ламинина-5 (историческое название ламинина 332), промоторы которых ранее считались неметилированными в нормальных тканях и подверженными аномальному метилированию при раке молочной железы.

  • ГЛЮКОКИНАЗА И БЕЛОК-РЕГУЛЯТОР ГЛЮКОКИНАЗЫ КАК МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МИШЕНИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ПРОТИВОДИАБЕТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

    ИГУДИН Е.Л., РУБЦОВ П.М., ТЮЛЬПАКОВ А.Н. — 2015 г.

    Нарушение гомеостаза глюкозы в организме человека ведет к развитию гипергликемии и сахарного диабета типа 2. В регуляции гомеостаза глюкозы ключевая роль принадлежит глюкокиназе, которая катализирует превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат в -клетках поджелудочной железы, гепатоцитах печени, специфических нейронах гипоталамуса и энтероцитах кишечника. В гепатоцитах глюкокиназа регулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена и подавляет продукцию глюкозы через путь глюконеогенеза. В гепатоцитах синтезируется белок-регулятор глюкокиназы (GKRP, glucokinase regulatory protein), который представляет собой эндогенный ингибитор глюкокиназы. В условиях голодания этот белок связывается с глюкокиназой, инактивирует ее и перемещает в ядро, выводя тем самым из углеводного обмена гепатоциты. В начале 2000-х годов внимание исследователей было сфокусировано на разработке и испытании низкомолекулярных активаторов глюкокиназы как потенциальных противодиабетических сахароснижающих препаратов. Применение таких соединений приводит, однако, к повышению риска развития гипогликемии, поэтому в последние годы доклинические и клинические испытания большинства искусственных низкомолекулярных активаторов глюкокиназы были приостановлены или прекращены. На смену активаторам приходят аллостерические ингибиторы взаимодействия глюкокиназы с ее белком-регулятором как альтернативные средства повышения активности глюкокиназы. В настоящем обзоре рассмотрено современное состояние разработки потенциальных противодиабетических препаратов, действие которых направлено на глюкокиназу как на ключевой регулятор гомеостаза глюкозы в организме.

  • ДАННЫЕ ПО МИКРОСАТЕЛЛИТНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПОДТВЕРЖДАЮТ НИЗКУЮ ГЕНЕТИЧЕСКУЮ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЮ ЗАПАДНОГО И ВОСТОЧНОГО ПОДВИДОВ СЕРОГО ЖУРАВЛЯ GRUS GRUS L. (GRUIDAE, AVES)

    КАШЕНЦЕВА Т.А., МУДРИК Е.А., ПОЛИТОВ Д.В., РЕДЧУК П.С. — 2015 г.

    При изучении 10 полиморфных микросателлитных локусов (Gram-22, Gram-30, Gpa-12, Gpa-38, Gpa-39, Gj-M15, Gj-M34, Gj-4066, Gj-8077, Gj-2298) установлен высокий уровень генетической изменчивости (NA = 10.2, HO = 0.684, HE = 0.728) и низкая степень генетической дифференциации (FST = 0.011) серого журавля (Grus grus L.) из разных частей его ареала. Спорные в таксономическом отношении западный (G. g. grus) и восточный (G. g. lilfordi) подвиды характеризуются одинаковым уровнем генетического разнообразия. Географической зависимости в распределении многолокусных индивидуальных генотипов птиц обоих подвидов нет (RXY = 0.017). Несмотря на низкий уровень дифференциации, подвиды и отдельные популяции серого журавля необходимо рассматривать как самостоятельные единицы охраны. Организация программ сохранения и мониторинга видового генофонда требует более подробного популяционно-генетического анализа с применением комплекса молекулярных маркеров.

  • ДВА ГЕНА ELOVL5-ПОДОБНОЙ ЭЛОНГАЗЫ CYPRINUS CARPIO VAR. JIAN: ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ, ЭКСПРЕССИЯ МРНК И ПИЩЕВАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

    HUANG Y., REN H.-T., TANG Y.-K., XU P., YU J.-H. — 2015 г.

    Элонгаза Elovl5 – ключевой фермент, который участвует в биосинтезе высоконенасыщенных жирных кислот (HUFA). На настоящий момент информации по эволюции и функциональным особенностям генов Elovl5-a и Elovl5-b карпа обыкновенного (Cyprinus carpio var. Jian) очень мало. В данном исследовании расшифрованы геномные последовательности и структуры двух предполагаемых генов Elovl5-подобной элонгазы в составе генома карпа обыкновенного. Нами исследованы паттерны мРНК-экспрессии генов Elovl5-a и Elovl5-b в тканях вылупившихся личинок и молоди карпа в условиях пищевой регуляции. Показано, что у этих двух генов Elovl5-подобной элонгазы организация участков, кодирующих 8 экзонов, идентична, в то время как интронные области различаются как по длине, так и по и составу. Это не аллельные варианты одного гена. Оба гена элонгазы Elovl5 высокоэкспрессированы в печени, кишечнике (pyloric caeca) и мозге. Экспрессия мРНК Elovl5-a и Elovl5-b усиливается в период от выклева личинок до 20 суток после него. В печени, мозге и кишечнике (pyloric caeca) карпа обыкновенного проанализирована регуляция экспрессии Elovl5-a и Elovl5-b в ответ на потребляемые им жирные кислоты в составе следующих источников питания: 1) рыбьего жира, богатого n-3 HUFA; 2) кукурузного масла, богатого 18:2n-6 HUFA; или 3) льняного масла, богатого 18:3n-3 HUFA. Кроме того, в печени, мозге и кишечнике рыб, которых кормили жирными кислотами различного происхождения, проанализирована дифференциальная экспрессия генов Elovl5-a и Elovl5-b. В ходе дальнейших исследований будут изучены механизмы дифференциальной экспрессии генов Elovl5-a и Elovl5-b в различных тканях и роль транскрипционных факторов в регуляции синтеза HUFA.

  • ДИЗАЙН МЕТОДА БИСУЛЬФИТНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ ОГРАНИЧЕННЫХ НАБОРОВ ГЕНОМНЫХ ЛОКУСОВ (RRBS) ДЛЯ АНАЛИЗА МЕТИЛИРОВАНИЯ CPG-ОСТРОВКОВ ЧЕЛОВЕКА В БОЛЬШИХ ВЫБОРКАХ

    БОРИСОВА М.Э., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., КУЗНЕЦОВА Е.Б., РУДЕНКО В.В., СТРЕЛЬНИКОВ В.В., ТАНАС А.С. — 2015 г.

    Метод бисульфитного секвенирования ограниченных наборов геномных локусов (RRBS) разработан для анализа метилирования геномов и основан на высокопроизводительном параллельном секвенировании геномных библиотек, обработанных бисульфитом натрия. В отличие от полногеномного подхода, для подготовки библиотек RRBS использованы специфические рестрикционные эндонуклеазы, формирующие пулы CpG-богатых фрагментов ДНК. Оригинальная технология RRBS, основанная на использовании библиотек MspI, позволяет повысить относительную представленность CpG-островков в секвенируемых пулах геномных фрагментов в сравнении с полногеномным бисульфитным секвенированием. Тем не менее, широкого распространения эта технология не получила вследствие высокой себестоимости относительно бисульфитного анализа метилирования на гибридизационных микрочипах и значительного остаточного объема данных, представленных последовательностями геномных повторов, которые осложняют картирование и не представляют особого интереса с точки зрения разработки маркеров метилирования ДНК, что зачастую является основной целью биомедицинских исследований. Нами разработан алгоритм оценки принадлежности сайтов узнавания эндонуклеаз рестрикции последовательностям CpG-островков и предложен способ эффективного сокращения размера библиотеки RRBS без значительной потери CpG-островков, основанный на использовании для подготовки библиотек эндонуклеазы XmaI. In silico определено, что оптимальный спектр длин фрагментов для подготовки библиотеки XmaI-RRBS находится в пределах 110–200 п.н. При секвенировании такой библиотеки возможно получение данных о состоянии более 125 000 CpG-пар, из которых более 90 000 находятся в составе CpG-островков.

  • ДНК-ШАФФЛИНГ ГЕНА РЕЗИСТЕНТНОСТИ PTR ПРИВОДИТ К УВЕЛИЧЕНИЮ ВЫХОДА ПРИСТИНАМИЦИНА В КЛЕТКАХ STREPTOMYCES PRISTINAESPIRALIS

    JIN Q.C., JIN Z.H., SHEN N., YANG Y., YIN H. — 2015 г.

    С целью увеличить выход пристинамицина мы выбрали шесть гомологичных генов ptr из высокопродуктивных штаммов Streptomyces pristinaespiralis для проведения ДНК-шаффлинга и, получив желаемый вариант, рассмотрели возможную причину измененной активности белкового продукта отселектированного гена ptr, опираясь на сравнительный анализ аминокислотных последовательностей. Самый высокий выход пристинамицина, 0.12 г/л, в штамме sps16, полученном ДНК-шаффлингом, был в 6 раз выше, чем в штамме-предке ATCC 25486. По данным секвенирования гена ptr из штамма sps16 в кодируемом им белковом продукте появилось 5 мутаций: H16P, N63D, T75P, Q107R и P435A, – причем две из них, N63D и T75P, расположены во втором из 14 трансмембранных сегментов (TMS). Согласно предсказанной вторичной структуре кодируемого белка, мутации на N-конце приводят к укорочению соответствующей -спирали, а мутация по С-концу удлиняет спираль. Таким образом, комбинирование ДНК-шаффлинга с геномным шаффлингом – эффективная стратегия селекции, позволяющая повышать выход антибиотиков направленной эволюцией целевых генов.

  • ДОЗОЗАВИСИМЫЕ ЭФФЕКТЫ ДЕКСАМЕТАЗОНА НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ Т-ЛИМФОЦИТОВ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ

    ГУЦОЛ А.А., ЛИТВИНОВА Л.С., СОХОНЕВИЧ Н.А., ХАЗИАХМАТОВА О.Г., ШУПЛЕЦОВА В.В., ЮРОВА К.А. — 2015 г.

    Глюкокортикоиды – иммуносупрессивные и противовоспалительные агенты, которые оказывают плейотропное действие на рост, дифференцировку и функциональную активность Т-лимфоцитов. Проведена комплексная оценка влияния дексаметазона на функциональную активность Т-клеток разной степени дифференцировки в условиях in vitro. Установлено, что в целом дексаметазон угнетает функциональную активность Т-лимфоцитов CD45RA+ и CD45RO+. В популяции наивных (CD45RA+) Т-клеток более выражен подавляющий эффект дексаметазона на ранние (IL-2-зависимые, ассоциированные с экспрессией CD25 и продукцией IL-2) этапы активации, в то время как в культуре примированных клеток памяти (CD45RO+) дексаметазон действует на более поздних (IL-2-независимых, ассоциированных с экспрессией молекул пролиферации CD71) этапах. Разнонаправленные эффекты дексаметазона на уровень экспрессии мРНК гена каталитической единицы теломеразы (hTERT) ассоциированы со степенью дифференцировки Т-клеток. Возможно, роль глюкокортикоидных гормонов в иммуногенезе направлена прежде всего на сдерживание избыточного роста Т-клеток и на поддержание клонального баланса в лимфоидной ткани.

  • ЗАКОНОМЕРНОСТИ СЕЛЕКЦИИ ПОЛИГОСТАЛЬНЫХ УБИКВИТАРНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ПРИМЕРЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ТРЕХ ТАКСОНОВ

    АКСЕНОВА Е.И., АНАНЬИНА Ю.В., ВОРОНИНА О.Л., ГИНЦБУРГ А.Л., КУНДА М.С., КУРНАЕВА М.A., ЛУНИН В.Г., РЫЖОВА Н.Н., СЕМЕНОВ А.Н. — 2015 г.

    Изучение гетерогенности популяций бактерий способствует контролю за состоянием природных очагов, возбудителями внутрибольничных инфекций, анализу эволюции микроорганизмов. Для исследования разнообразия и особенностей распространения полигостальных (имеющих широкий круг хозяев) убиквитарных (повсеместно распространенных) микроорганизмов родов Burkholderia, Leptospira и Listeria, относящихся к трем типам (филам) бактерий: Proteobacteria, Spirochaetes, Firmicutes, был использован метод мультилокусного секвенирования (MLST). По результатам анализа выборок определены превалирующие и уникальные для России генотипы, исследована их встречаемость в различных Федеральных Округах РФ, оценено сходство с генотипами глобального распространения. Выявлены общие закономерности селекции микроорганизмов, способных вызывать заболевания человека и животных. Показано, что все исследованные группы бактерий формируют генотипы, наиболее патогенные для макроорганизма. Штаммы таких генотипов бактерий Leptospira spp. и Listeria monocytogenes циркулируют длительное время, поддерживаемые природными очагами. В локальных географических зонах выявлено формирование большого разнообразия генотипов, различающихся по патогенности. Наиболее четкие зональные отличия по всем трем группам бактерий в Российской Федерации характерны для Дальневосточного Федерального Округа. Полученные данные будут способствовать анализу факторов отбора и изучению филогении исследованных таксонов.

  • ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА САХАРОЗОСИНТАЗЫ SUS1 PISUM FULVUM

    БОРИС К.В., ДЬЯЧЕНКО Е.А., КОЧИЕВА Е.З. — 2015 г.

    IDENTIFICATION AND POLYMORPHISM STUDY OF SUCROSE SYNTHASE GENE Sus1 in Pisum fulvum, by E. A. Dyachenko1*, K. V. Boris1,2, E. Z. Kochieva1,3 (1Bioengineering Center, Russian Academy of Sciences, Moscow, 117312 Russia, *e-mail: dyachenko-el@yandex.ru; 2Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991 Russia; 3Department of Biology, Moscow State University, Moscow, 119234 Russia).

  • ИДЕНТИФИКАЦИЯ НОВЫХ КОНСЕРВАТИВНЫХ И ВАРИАБЕЛЬНЫХ РАЙОНОВ В ГЕНАХ 16S РРНК УКСУСНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ И У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ACETOBACTERACEAE

    CHAKRAVORTY S., GACHHUI R., SARKAR S. — 2015 г.

    Бактерии семейства Acetobacteraceae, относящегося к классу альфапротеобактерий, проявляют толерантость к высоким концентрациям сахаров и кислот. Уксуснокислые бактерии, используемые в виноделии, производстве уксуса и ряда других продуктов, имеют наибольшую экономическую значимость. Acetobacteraceae в незначительных количествах находят в окружающей среде, а их культивирование в лабораторных условиях часто затруднено. Идентификация Acetobacteraceae в природе сильно зависит от применения современных молекулярно-биологических методов, требующих точного знания консервативных нуклеотидных последовательностей генов, которые могут использоваться в качестве праймеров и зондов. Более того, неконсервативные домены также могут служить маркерами при дифференциации близкородственных родов. У бактерий идеальным кандидатом на роль источника консервативных и вариабельных доменов считается ген 16S рРНК. С целью изучения консервативных и вариабельных доменов генов 16S рРНК уксуснокислых бактерий и представителей семейства Acetobacteraceae проведено выравнивание и сравнение нуклеотидных последовательностей, депонированных в общедоступных базах данных. Для подтверждения последовательностей доменов, полученных путем выравнивания, из биопленок чайного гриба, заселенных Acetobacteraceae, получены почти полные нуклеотидные последовательности генов 16S рРНК. Показано, что степень консервативности этого гена у уксуснокислых бактерий значительно выше, чем в семействе Acetobacteraceae в целом. Установлено также, что описанные ранее гипервариабельные участки V1, V3, V5–V7 генов 16S рРНК более или менее консервативны в пределах всего семейства при различиях в протяженности вариабельных участков.

  • ИЗМЕНЕНИЕ КОПИЙНОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЛОКУСОВ ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА

    ВОДОЛАЖСКИЙ Д.И., ГУДУЕВА Е.Н., КИТ О.И., КУТИЛИН Д.С. — 2015 г.

    Изменение числа копий считается одним из основных механизмов контроля экспрессии генов, ключевых для малигнизации. Поэтому характеристика этих генов и определение точного числа их копий важны для понимания молекулярных основ возникновения и прогрессии опухолей человека, а также для выявления предиктивных маркеров малигнизации. В представленной работе методом количественной ПЦР в реальном времени определена относительная копийность 19 локусов (BAX, GSTP1, CASP3, CASP8, HIF1A, OCT4, C-MYC, SOX2, BCL2, CASP8/FADD, NANOG, P53, CASP9, IL-10, NFKB1, HV2, ACTB) в опухолевых и условно здоровых тканях 25 жителей Юга России с гистологически подтвержденным диагнозом аденокарциномы G1–G2, G3 и перстневидноклеточного рака желудка. Обнаружено, что изменение копийности этих генов специфично для рака определенного гистологического типа, оно зависит также от стадии дифференцировки опухолевых клеток. Полученные данные свидетельствуют о важной роли изменения копийности генов BAX, CASP3, CASP8, OCT4, C-MYC, SOX2, BCL2, NANOG, CASP9, NFKB1, HV2, ACTB, MKI67, IL-10, GSTP1 и P53 в малигнизации тканей желудка.

  • ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ХРОМАТИНА ПРИ ЭКСПАНСИИ ТРИНУКЛЕОТИДНОГО ПОВТОРА CGG В ГЕНЕ FMR1

    ГРИЩЕНКО И.В., ДОЛЬСКИЙ А.А., ЛЕМСКАЯ Н.А., ЮДКИН Д.В. — 2015 г.

    Синдром ломкой Х-хромосомы – наследственное нейродегенеративное заболевание человека, которое встречается с частотой от 1/4000 до 1/6000. Развитие этого заболевания, считающегося наиболее распространенной причиной наследственной умственной отсталости, связано с экспансией тринуклеотидного повтора CGG в 5-промоторной области гена fmr1. В норме число копий CGG не превышает 54, если повтор состоит из 55–200 триплетов, то развиваются заболевания, ассоциированные с ломкой Х-хромосомой: синдром атаксии/тремора и первичная недостаточность яичников. У носителей более 200 триплетов возникает синдром ломкой Х-хромосомы. Главная причина этой патологии – отсутствие белка FMRP, кодируемого геном fmr1. Этот РНК-связывающий белок отвечает за дифференцировку нейронов. При увеличении количества триплетов CGG ген fmr1 прекращает свою работу. Следствием экспансии повтора CGG является метилирование ДНК, метилирование и деацетилирование гистонов, что влечет за собой гетерохроматинизацию всего участка встройки. С таким хроматином связываются факторы транскрипции, подавляющие экспрессию гена fmr1, что приводит к развитию заболевания. В данном обзоре мы рассмотрим механизмы гетерохроматинизации участков экспансии повтора CGG в промоторной области гена fmr1.

  • ИМПОРТИН-   ИГРАЕТ КЛЮЧЕВУЮ РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ ЯДЕРНО-ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА MARVELD1

    LI Y., SHI M., WANG Z.Y. — 2015 г.

    Белок 1 с MARVEL-доменом (MARVELD1) синтезируется в нормальных тканях, но его уровень снижен в опухолях. MARVELD1 связывается с импортином-   – одним из белков, вовлеченных в процесс ядерно-цитоплазматического транспорта. Биологическое значение связывания MARVELD1 с импортином- изучали методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, с помощью которой анализировали распределение MARVLED1 в клетках после нокдауна гена импортина-  . Показали, что в ядре концентрация MARVLED1 снижается, а в цитоплазме повышается. Методом GST-pull down и вестерн-блотинга определили сродство нормального импортина-   к нескольким укороченным вариантам MARVELD1 и сродство нормального MARVELD1 к укороченным вариантам импортина-  . Выявили несколько участков связывания MARVELD1 с импортином-  . Эти результаты позволяют сделать вывод, что импортин-   служит посредником в неклассическом пути ядерно-цитоплазматического транспорта MARVELD1. Обнаружено также, что нокдаун импортина-   повышает содержание MARVELD1 в клетке. Принимая во внимание аномальное снижение экспрессии MARVELD1 в тканях опухолей, можно предполагать, что результаты представленной работы помогут лучше понять роль MARVELD1 в системе сигнальных путей в ходе канцерогенеза.

  • ИНТРИГУЮЩАЯ МОДЕЛЬ ДИСПЕРСИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ 5S РДНК В ГЕНОМЕ ПРЕСНОВОДНОГО ХВОСТОКОЛА POTAMOTRYGON MOTORO (CHONDRICHTHYES: POTAMOTRYGONIDAE)

    CRUZ V.P., FORESTI F., OLIVEIRA C. — 2015 г.

    Гены 5S рибосомной ДНК (рДНК) глазчатого хвостокола (Potamotrygon motoro) амплифицировали методом ПЦР, очищали, клонировали и секвенировали. В результате получены два класса сегментов, отличающихся по длине. Самый маленький сегмент, размером 342 п.н., отнесен к классу I, самый большой, размером 1 900 п.н., обозначен как класс II. При сравнительном анализе выровненных нуклеотидных последовательностей обоих классов выявлено несколько изменений оснований в генах 5S рДНК. В нетранскрибируемых спейсерных областях (NTS-области) класса I обнаружены TATA-подобные последовательности, а в NTS-области 5S рДНК класса II микросателлитная последовательность (GCT)10. Полученные результаты внесут вклад в понимание молекулярной организации рибосомальных генов и механизмов генетической дисперсии.

  • ИШЕМИЧЕСКИЙ ИНСУЛЬТ КАК КОМПЛЕКСНОЕ ПОЛИГЕННОЕ ЗАБОЛЕВАНИЕ

    МАРТЫНОВ М.Ю., МАТВЕЕВА Н.А., ТИТОВ Б.В., ФАВОРОВА O.O. — 2015 г.

    В современном мире острые нарушения мозгового кровообращения (инсульты) относятся к важнейшим медико-социальным проблемам, что обусловлено их высокой долей в структуре заболеваемости, инвалидизации и смертности населения. Основную долю инсультов составляет ишемический инсульт (ИИ). ИИ представляет собой комплексное (мультифакториальное) полигенное заболевание, т.е. развивается в результате взаимодействий между традиционными факторами риска и генетической компонентой, которая формируется в результате совместного вклада множества независимо действующих или взаимодействующих полиморфных генов. В настоящее время для поиска генетической предрасположенности к ИИ используется два основных подхода, основанные на анализе ассоциации между полиморфными участками генома и заболеванием: метод “ген-кандидат” и полногеномный поиск ассоциаций (genome-wide association studies), – с последующим мета-анализом полученных результатов. В обзоре рассмотрены данные литературы по генетической предрасположенности к ИИ, которые могут стать отправной точкой для исследования молекулярных механизмов, определяющих патофизиологию ИИ. Несмотря на достигнутые успехи, до полного решения проблемы идентификации генетических факторов риска, которые можно было бы использовать как прогностические маркеры индивидуальной предрасположенности к ИИ, еще очень далеко, в основном вследствие плохой воспроизводимости результатов. Путь к решению этой проблемы лежит через исследования этнически гомогенных популяций и клинически различающихся форм ИИ.

  • КИССПЕПТИН И ЛЕПТИН В РЕГУЛЯЦИИ ФЕРТИЛЬНОСТИ

    ПАНКОВ Ю.А. — 2015 г.

    Кисспептин (KISS1) и его рецептор (KISS1R), наряду с гонадолиберином (GnRH), гонадотропинами (LH, FSH) и половыми стероидными гормонами, являются важными регуляторами репродуктивной функции. Мутации в генах этих белков нарушают половое созревание. Миссенс-мутации p.Р74S, p.H90D и p.P110T в KISS1 ассоциированы с преждевременным половым развитием (central precocious puberty – CPP), а мутации p.G35S, p.C53R и p.F117L – с задержкой полового развития и гипогонадотропным гипогонадизмом (isolated hypogonadothropic hypogonadism – IHH). Мутации p.P196H и p.R386P в гене KISS1R также связаны с преждевременным половым развитием. Однако значительно больше мутаций в KISS1R ассоциировано с гипогонадотропным гипогонадизмом – это миссенс-мутации p.L102P, p.L148S, p.E232Q, p.R297L, p.Y313H, p.X399R, а также более сложные мутации, такие как делеция 155 п.н., удаляющая акцепторный сайт сплайсинга в интроне 4 и часть экзона 5, делеция триплета GCA в положении –2... –4 интрона 2 и вставка ACCGGCT в там же сайте. С гипогонадотропным гипогонадизмом ассоциированы также сочетанные гетерозиготные мутации p.C223R/p.R297L, p.R331X/X399R и вставка одного нуклеотида 1001_1002insC в KISS1R. На мышах и овцах показана возможность активации лептином экспрессии гена KISS1 в нейронах гипоталамуса, которая в полной мере проявляется после наступления половой зрелости. Лептин способствует выполнению биологической функции гормонами гипоталамуса – кисспептином и гонадолиберином, гормонами гипофиза – лютеинизирующим и фолликулостимулирующим, которые индуцируют наступление половой зрелости и поддерживают репродуктивную функцию в течение последующей жизни.