vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RASvavilov-267Research ArticleСтатьиArticlesСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОЛНЫХ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК КРЫС ЛИНИЙ WISTAR И OXYS ПИТОМНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ИЦИГ СО РАНCOMPARISON OF THE COMPLETE NUCLEOTIDE SEQUENCES OF MITOCHONDRIAL DNA FROM WISTAR AND OXYS RAT STRAINS MAINTAINED AT THE INSTITUTE OF CYTOLOGY AND GENETICS SB RASМаксютовР. А.MaksyutovR. A.maksyutov_ra@vector.nsc.ruГавриловаЕ. В.GavrilovaE. V.maksyutov_ra@vector.nsc.ruНепомнящихТ. С.NepomniashchikhT. S.maksyutov_ra@vector.nsc.ruРоцкаяУ. Н.RotskayaU. N.snshchel@vector.nsc.ruЛощеноваП. С.LoshchenovaP. S.snshchel@vector.nsc.ruКолосоваН. Г.KolosovaN. G.snshchel@vector.nsc.ruСиницинаО. И.SinitsynaO. I.snshchel@vector.nsc.ruЩелкуновС. Н.ShchelkunovS. N.snshchel@vector.nsc.ruГосударственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», пос. Кольцово, РоссияРоссияState Research Center of Virology and Biotechnology Vector, Koltsovo, Novosibirsk oblast, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian FederationГосударственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», пос. Кольцово, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, РоссияРоссияState Research Center of Virology and Biotechnology Vector, Koltsovo, Novosibirsk oblast, Russia Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian Federation201417012015183437445Copyright © Максютов Р.А., Гаврилова Е.В., Непомнящих Т.С., Роцкая У.Н., Лощенова П.С., Колосова Н.Г., Синицина О.И., Щелкунов С.Н., 20152015Максютов Р.А., Гаврилова Е.В., Непомнящих Т.С., Роцкая У.Н., Лощенова П.С., Колосова Н.Г., Синицина О.И., Щелкунов С.Н.Maksyutov R.A., Gavrilova E.V., Nepomniashchikh T.S., Rotskaya U.N., Loshchenova P.S., Kolosova N.G., Sinitsyna O.I., Shchelkunov S.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/267

Исследованы полные нуклеотидные последовательности митохондриальной ДНК крыс линии Wistar и преждевременно стареющих крыс линии OXYS, чувствительных к катарактогенному эффекту галактозы, из Центра коллективного пользования «Генофонды лабораторных животных» ИЦиГ СО РАН (нуклеотидные последовательности депонированы в генбанк. Показано, что крысы линии OXYS (ИЦиГ) имеют дополнительные две уникальные нуклеотидные замены по сравнению с крысами линии Wistar (ИЦиГ), не встречающиеся в других известных нуклеотидных последовательностях митохондрий крыс, при этом обе нуклеотидные замены не приводят к аминокислотным заменам, поэтому все фенотипические различия в данных линиях определяются исключительно различиями в ядерной ДНК. Сравнительный анализ показал, что крысы линии Wistar (ИЦиГ) имеют значительное количество нуклеотидных замен в митохондриальной ДНК по сравнению с группой линий крыс, полученных от аутбредной колонии крыс Wistar, что опровергает возможное отношение крыс линии Wistar (ИЦиГ) к исходной линии крыс Wistar или ее потомкам. Высказано предположение о том, что линия крыс Sprague Dawley, по крайней мере по женскому пути, является прародителем крыс линии Wistar (ИЦиГ).

The study was performed with complete nucleotide sequences of the mitochondrial DNA of Wistar rats and prematurely aging OXYS rats, sensitive to the cataractogenic effect of galactose, kept at the Gene pool of laboratory animals shared access center, Institute of Cytology and Genetics (ICG) of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. The nucleotide sequences were submitted to GenBank. It was shown that two additional unique nucleotide substitutions between rats OXYS (ICG) and Wistar (ICG) were absent from other known nucleotide sequences of rat mitochondrial DNA of rats and that they did not cause amino acid substitutions, so that all phenotypic differences between the lines were determined only by differences in their nuclear DNA. The comparative analysis showed that Wistar (ICG) rats had a significant number of nucleotide substitutions compared to rat strains derived from an outbred Wistar colony. This observation contradicts the conjectured relationship of Wistar (ICG) rats to the original Wistar rat stock or its descendants. It is assumed that the Wistar (ICG) rats had descended from the Sprague Dawley rat line, at least, through female lineage.

крысы линии Wistar и OXYSмитохондриальная ДНКстепень родстваWistar and OXYS ratsmitochondrial DNAdegree of relationshipРоссийский научный фонд (грант № 14-15-00050)ReferencesКолосова Н.Г., Айдагулова С.В., Непомнящих Г.И. Динамика структурно-функциональных изменений митохондрий гепатоцитов преждевременно стареющих крыс линии OXYS // Бюл. экспеpим. биол. и медицины. 2001. Т. 132. № 8. С. 235–240.Колосова Н.Г., Айдагулова С.В., Непомнящих Г.И. Динамика структурно-функциональных изменений митохондрий гепатоцитов преждевременно стареющих крыс линии OXYS // Бюл. экспеpим. биол. и медицины. 2001. Т. 132. № 8. С. 235–240.Колосова Н.Г., Лебедев П.А., Айдагулова С.В., Морозкова Т.С. Крысы OXYS как модель сенильной катаракты // Бюл. эксперим. биол. и медицины. 2003а. Т. 136. С. 415–419.Колосова Н.Г., Лебедев П.А., Айдагулова С.В., Морозкова Т.С. Крысы OXYS как модель сенильной катаракты // Бюл. эксперим. биол. и медицины. 2003а. Т. 136. С. 415–419.Колосова Н.Г., Лебедев П.А., Фурсова А.Ж., Морозкова Т.С., Гусаревич О.Г. Преждевременно стареющие крысы OXYS как модель сенильной катаракты человека // Усп. геронтологии. 2003б. Т. 12. С. 143–148.Колосова Н.Г., Лебедев П.А., Фурсова А.Ж., Морозкова Т.С., Гусаревич О.Г. Преждевременно стареющие крысы OXYS как модель сенильной катаракты человека // Усп. геронтологии. 2003б. Т. 12. С. 143–148.Соловьева Н.А., Моpозкова Т.С., Салганик Р.И. Получение сублинии кpыс с пpизнаками наследственной галактоземии и исследование их биохимических особенностей // Генетика. 1975. № 5. С. 63–71.Соловьева Н.А., Моpозкова Т.С., Салганик Р.И. Получение сублинии кpыс с пpизнаками наследственной галактоземии и исследование их биохимических особенностей // Генетика. 1975. № 5. С. 63–71.Шабалина И.Г., Колосова Н.Г., Гришанова А.Ю., Соловьева Н.А., Соловьев В.Н., Салганик Р.И. Активность окислительного фосфорилирования, F0F1-АТФазы и содержание цитохромов митохондрий печени крыс с врожденным повышением способности радикалообразования // Биохимия. 1995. Т. 66. № 12. С. 2045–2052.Шабалина И.Г., Колосова Н.Г., Гришанова А.Ю., Соловьева Н.А., Соловьев В.Н., Салганик Р.И. Активность окислительного фосфорилирования, F0F1-АТФазы и содержание цитохромов митохондрий печени крыс с врожденным повышением способности радикалообразования // Биохимия. 1995. Т. 66. № 12. С. 2045–2052.Bobko A.A., Sergeeva S.V., Bagryanskaya E.G., Markel A.L., Khramtsov V.V., Reznikov V.A., Kolosova N.G. 19F NMR measurements of NO production in hypertensive ISIAH and OXYS rats // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 330. No. 2. P. 367–370.Bobko A.A., Sergeeva S.V., Bagryanskaya E.G., Markel A.L., Khramtsov V.V., Reznikov V.A., Kolosova N.G. 19F NMR measurements of NO production in hypertensive ISIAH and OXYS rats // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 330. No. 2. P. 367–370.Bolon B., Stolina M., King S., Gasser J., Zack D., Feige U. Rodent preclinical models for developing novel antiarthritic molecules: comparative biology and preferred methods for evaluating effi cacy // J. Biomed. Biotech. 2011. doi: 10.1155/2011/569068.Bolon B., Stolina M., King S., Gasser J., Zack D., Feige U. Rodent preclinical models for developing novel antiarthritic molecules: comparative biology and preferred methods for evaluating effi cacy // J. Biomed. Biotech. 2011. doi: 10.1155/2011/569068.Brandon M.C., Lott M.T., Nguyen K.C., Spolim S., Navathe S.B., Baldi P., Wallace D.C. MITOMAP: a human mitochondrial genome database–2004 update // Nucl. Acids Res. 2005. V. 33. P. 611–613.Brandon M.C., Lott M.T., Nguyen K.C., Spolim S., Navathe S.B., Baldi P., Wallace D.C. MITOMAP: a human mitochondrial genome database–2004 update // Nucl. Acids Res. 2005. V. 33. P. 611–613.Canzian F. Phylogenetics of the laboratory rat Rattus norvegicus // Genome Res. 1997. V. 7. P. 262–267.Canzian F. Phylogenetics of the laboratory rat Rattus norvegicus // Genome Res. 1997. V. 7. P. 262–267.Felsenstein J. Confi dence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap // Evolution. 1985. V. 39. P. 783–791.Felsenstein J. Confi dence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap // Evolution. 1985. V. 39. P. 783–791.Hedrich H.J. Genetic Monitoring of Inbred Strains of Rat. N.Y.: Fischer, 1990. P. 539.Hedrich H.J. Genetic Monitoring of Inbred Strains of Rat. N.Y.: Fischer, 1990. P. 539.Kolosova N.G., Muraleva N.A., Stefanova N.A., Fursova A.Z., Zhdankina A.A., Blagosklonny M.V. Prevention of age-related macular degeneration-like retinopathy by rapamycin in rats // Am. J. Pathol. 2012a. V. 181. P. 472–477.Kolosova N.G., Muraleva N.A., Stefanova N.A., Fursova A.Z., Zhdankina A.A., Blagosklonny M.V. Prevention of age-related macular degeneration-like retinopathy by rapamycin in rats // Am. J. Pathol. 2012a. V. 181. P. 472–477.Kolosova N.G., Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P. The mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 but not N-acetylcysteine reverses aging-related biomarkers in rats // Aging (Albany NY). 2012b. V. 4. No. 10. P. 686–694.Kolosova N.G., Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P. The mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 but not N-acetylcysteine reverses aging-related biomarkers in rats // Aging (Albany NY). 2012b. V. 4. No. 10. P. 686–694.Kolosova N.G., Stefanova N.A., Sergeeva S.V. OXYS rats: a prospective model for evaluation of antioxidant availability in prevention and therapy of accelerated aging and age-related cognitive decline: Handbook of Cognitive Aging: Causes, Proceses / Eds Q. Gariépy, R. Ménard. N.Y.: Nova Sci. Publ., 2009. P. 47–82.Kolosova N.G., Stefanova N.A., Sergeeva S.V. OXYS rats: a prospective model for evaluation of antioxidant availability in prevention and therapy of accelerated aging and age-related cognitive decline: Handbook of Cognitive Aging: Causes, Proceses / Eds Q. Gariépy, R. Ménard. N.Y.: Nova Sci. Publ., 2009. P. 47–82.Kozhevnikova O.S., Korbolina E.E., Ershov N.I., Kolosova N.G. Rat retinal transcriptome: effects of aging and AMD-like retinopathy // Cell Cycle. 2013. V. 12. P. 1745–1761.Kozhevnikova O.S., Korbolina E.E., Ershov N.I., Kolosova N.G. Rat retinal transcriptome: effects of aging and AMD-like retinopathy // Cell Cycle. 2013. V. 12. P. 1745–1761.Krinke G.J. The handbook of experimental animals: The laboratory rat / Eds G. Bullock, T.E. Bunton. N.Y.: Academic Press, 2000. P. 1.Krinke G.J. The handbook of experimental animals: The laboratory rat / Eds G. Bullock, T.E. Bunton. N.Y.: Academic Press, 2000. P. 1.Markovets A.M., Fursova A.Z., Kolosova N.G. Therapeutic action of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on retinopathy in OXYS rats linked with improvement of VEGF and PEDF gene expression // PloS One. 2011a. V. 6. e21682.Markovets A.M., Fursova A.Z., Kolosova N.G. Therapeutic action of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on retinopathy in OXYS rats linked with improvement of VEGF and PEDF gene expression // PloS One. 2011a. V. 6. e21682.Markovets A.M., Saprunova V.B., Zhdankina A.A. et al. Alterations of retinal pigment epithelium cause AMD-like retinopathy in senescence-accelerated OXYS rats // Aging (Albany NY). 2011b. V. 3. No. 1. P. 44–54.Markovets A.M., Saprunova V.B., Zhdankina A.A. et al. Alterations of retinal pigment epithelium cause AMD-like retinopathy in senescence-accelerated OXYS rats // Aging (Albany NY). 2011b. V. 3. No. 1. P. 44–54.Muraleva N.A., Ofitserov E.N., Tikhonov V.P., Kolosova N.G. Effi cacy of glucosamine alendronate alone and in combination with dihydroquercetin for treatment of osteoporosis in animal model // Indian J. Med. Res. 2012. V. 135. P. 221–227.Muraleva N.A., Ofitserov E.N., Tikhonov V.P., Kolosova N.G. Effi cacy of glucosamine alendronate alone and in combination with dihydroquercetin for treatment of osteoporosis in animal model // Indian J. Med. Res. 2012. V. 135. P. 221–227.Schlick N.E., Jensen-Seaman M.I., Orlebeke K. et al. Sequence analysis of the complete mitochondrial DNA in 10 commonly used inbred rat strains // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006. V. 291. P. 1183–1192.Schlick N.E., Jensen-Seaman M.I., Orlebeke K. et al. Sequence analysis of the complete mitochondrial DNA in 10 commonly used inbred rat strains // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006. V. 291. P. 1183–1192.Sergeeva S., Bagryanskaya E., Korbolina E., Kolosova N. Development of behavioral dysfunctions in accelerated senescence OXYS rats is associated with early postnatal alterations in brain phosphate metabolism // Exp. Gerontol. 2006. V. 41. P. 141–150.Sergeeva S., Bagryanskaya E., Korbolina E., Kolosova N. Development of behavioral dysfunctions in accelerated senescence OXYS rats is associated with early postnatal alterations in brain phosphate metabolism // Exp. Gerontol. 2006. V. 41. P. 141–150.Sharpe P.E., La Regina M.C. The Laboratory Rat / Ed. M.A. Suckhow. N.Y.: CRC Press, 2000. P. 1–2.Sharpe P.E., La Regina M.C. The Laboratory Rat / Ed. M.A. Suckhow. N.Y.: CRC Press, 2000. P. 1–2.Stefanova N.A., Kozhevnikova O.S., Vitovtov A.O., Maksimova K.Y., Logvinov S.V., Rudnitskaya E.A., Korbolina E.E., Muraleva N.A., Kolosova N.G. Senescence-accelerated OXYS rats: a model of age-related cognitive decline with relevance to abnormalities in Alzheimer disease // Cell Cycle. 2014a. V. 15. P. 898–909.Stefanova N.A., Kozhevnikova O.S., Vitovtov A.O., Maksimova K.Y., Logvinov S.V., Rudnitskaya E.A., Korbolina E.E., Muraleva N.A., Kolosova N.G. Senescence-accelerated OXYS rats: a model of age-related cognitive decline with relevance to abnormalities in Alzheimer disease // Cell Cycle. 2014a. V. 15. P. 898–909.Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P., Kolosova N.G. Alzheimer’s disease-like pathology in senescence accelerated OXYS rats can be partially retarded with mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 // J. Alzheimers Dis. 2014b. V. 38. P. 681–694.Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P., Kolosova N.G. Alzheimer’s disease-like pathology in senescence accelerated OXYS rats can be partially retarded with mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 // J. Alzheimers Dis. 2014b. V. 38. P. 681–694.Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0 // Mol. Biol. Evol. 2007. V. 24. P. 1596–1599.Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0 // Mol. Biol. Evol. 2007. V. 24. P. 1596–1599.Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice // Nucl. Acids Res. 1994. V. 22. P. 4673–4680.Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice // Nucl. Acids Res. 1994. V. 22. P. 4673–4680.Vays V.B., Eldarov C.M., Vangely I.M., Kolosova N.G., Bakeeva L.E., Skulachev V.P. Antioxidant SkQ1 delays sarcopenia-associated damage of mitochondrial ultrastructure // Aging (Albany NY). 2014. V. 6. P. 140–148.Vays V.B., Eldarov C.M., Vangely I.M., Kolosova N.G., Bakeeva L.E., Skulachev V.P. Antioxidant SkQ1 delays sarcopenia-associated damage of mitochondrial ultrastructure // Aging (Albany NY). 2014. V. 6. P. 140–148.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.