Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск
Том 24, № 1 (2020)
https://doi.org/10.18699/VJ20.604

ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ

5-11 63
Аннотация

Аромат плодов - важный потребительский признак сортов земляники. К числу ключевых компонентов ароматического комплекса плодов земляники относятся мезифуран (фруктовый и карамельный аромат) и у-декалактон (персикоподобный, фруктовый, сладкий аромат). Содержание мезифурана в плодах земляники контролируется геном FaOMT, локализованным в дистальном районе длинного плеча хромосомы VII-F.1, у-декалактона - геном FaFADl, картированным в дистальном районе длинного плеча хромосомы III-2. Идентификация форм, несущих гены аромата, является важным этапом селекционных программ по созданию сортов с ароматными плодами. Использование молекулярных маркеров позволяет с высокой надежностью на ранних этапах онтогенеза определить присутствие в геноме целевых аллелей генов. Цель настоящего исследования - молекулярно-генетическое тестирование генотипов рода Fragaria L. по генам аромата плодов FaOMT и FaFADl для выявления полиморфизма изучаемых локусов и идентификации ценных для селекции генотипов. Объектами исследования были дикорастущие виды рода Fragaria L. и сорта земляники садовой (Fragariax ananassa Duch.) различного эколого-географического происхождения. Для оценки аллельного состояния гена FaOMT использовали маркер FaOMT-SI/NO, гена FaFADI - маркер FaFADI. Функциональный (активный) аллель гена FaOMT (FaOMT+) в гетерозиготном состоянии (генотип FaOMT+FaOMT-) выявлен у 34.9 % изучаемых форм, в гомозиготном (генотип FaOMT+FaOMT+) - у 51.2 %. Гомозиготное состояние неактивного аллеля (генотип FaOMT-FaOMT-) определено у 13.9 % образцов. Ген FaFADI в анализируемой коллекции генотипов земляники идентифицирован у 25.6 % форм, в том числе у дикорастущих видов ForientalisLos., FmoschataDuch., F. ovalisRydb. Сочетание функциональных аллелей генов FaOMT и FaFADI обнаружено у 16.3 % проанализированных форм. Дикорастущие виды F. orientalisLos., F. moschataDuch., а также сорт земляники садовой RedGauntlet совмещают функциональный аллель гена FaFADI с гомозиготным состоянием активного аллеля гена FaOMT, что позволяет рекомендовать их в качестве перспективных комплексных источников высокого содержания мезифурана и у-декалактона в плодах для селекции на аромат.

12-19 46
Аннотация

Аллоплазматические линии являются подходящей моделью для изучения молекулярной коэволюции и взаимодействий между генетическими системами растительной клетки. C использованием MiSeqSystem (Illumina) были определены полногеномные последовательности ДНК органелл клетки -хлоропластов и митохондрий. ДНК органелл выделена из 12 образцов коллекции аллоплазматических линий ячменя с цитоплазмами Hordeumvulgaressp. spontaneum (H. spontaneum) и H. vulgaressp. vulgare (H. vulgare), а также из сортов ячменя доноров ядра. Разработан и верифицирован подход к анализу результатов NGS смесей хлоропластной и митохондриальной ДНК для сборки новых полных сиквенсов пла-стидных и митохондриальных геномов H. vulgare и H. spontaneum. Проведено сравнительное изучение изменчивости геномов органелл, локализованы полиморфные участки. Выделено восемь типов хпДНК и пять типов мтДНК. Полученная информация сопоставлена с результатами предыдущих исследований этих же линий методом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ДНК органелл. На основании сравнения полногеномных последовательностей хпДНК и мтДНК аллоплазматических линий и сортов доноров ядерных геномов пересмотрены полученные для них ранее данные по формированию признаков, связанных с продуктивностью. Семнадцать полиморфных локусов обнаружено в экзонах пластидных генов. Семь из них расположены в генах Ndh комплекса. Несинонимические замены нуклеотидов идентифицированы в генах matK, rpoCI, ndhK, ndhG, infA. Вероятно, некоторые SNP являются точками, где происходит эдитинг, о чем свидетельствуют позиции замены в кодоне и тип аминокислотной замены. Проведенное исследование открывает новые перспективы для изучения ядерно-цитоплазматических взаимодействий на примере аллоплазматических линий.

БИОТЕХНОЛОГИЯ И СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ

20-30 66
Аннотация

Род RubusL. (семейство RosaceaeJuss.), по оценкам разных систематиков, состоит из 12-16 подродов, объединяющих ~750 видов. Самые крупные по числу видов подроды - Idaeobatus (Focke) Focke, к которому относятся малины, и типовой подрод Rubus (=EubatusFocke), включающий виды ежевик. Представители рода Rubus обладают высокой пищевой и хозяйственной ценностью, а также лекарственными свойствами. Селекционные исследования направлены на расширение генетического разнообразия и создание новых сортов малин и ежевик, устойчивых к биотическим и абиотическим стрессорам и отличающихся высоким качеством плодов. Современные селекционно-генетические программы все шире включают достижения молекулярной генетики и геномики. В данной статье представлен обзор фундаментальных и прикладных исследований генетического разнообразия культивируемых и дикорастущих видов рода Rubus, выполненных на основе методов молекулярного маркирования. Рассмотрены основные типы молекулярных маркеров (RFLP, RAPD, SSR, ISSR, AFLP, SCAR, SSCP, ретротранспозонные маркеры и т. д.) и области их применения в изучении представителей рода Rubus. Приведены результаты работ по использованию методов ДНК-маркирования для решения самых разных задач, включая: исследование межвидового и внутривидового генетического разнообразия, филогенетических связей видов и надвидовых таксонов, выяснение спорных вопросов систематики, генотипирование и уточнение родословных сортов малин и ежевик, изучение сомаклональной изменчивости и др. Наиболее важным результатом в практическом плане является создание насыщенных молекулярно-генетических карт для разных видов малин и ежевик, на которых локализованы многочисленные гены и QTL, детерминирующие различные хозяйственно ценные признаки. В то же время необходимо отметить, что число маркеров, перспективных для проведения эффективного молекулярного скрининга, пока еще недостаточно.

31-39 44
Аннотация

В последние годы резко повысилась потребность рынка в увеличении производства сортов и гибридов редиса европейского (RaphanussativusL.) для открытого и закрытого грунта, разнообразных по группам спелости, форме и окраске корнеплода. Поэтому важно расширять генетическое разнообразие и ускорять селекционный процесс. Технология получения удвоенных гаплоидов существенно сокращает время при создании гомозиготных константных родительских линий, для получения которых наиболее перспективен метод культуры микроспор invitro. Нам впервые удалось осуществить полный цикл получения DH-растений редиса европейского в культуре микроспор invitro, до включения материала в селекционный процесс. Подобраны: оптимальный размер бутонов, параметры теплового шока, среды для индукции и регенерации. Выявлено, что линейная длина бутонов с оптимальной стадией развития микроспор генотип-специфична. Так, для сортообразца Родос оптимальным является показатель 2.8-3.3 мм, а для сортообразца Тепличный Грибовский -3.7-4.2 мм. Для большинства генотипов оптимален температурный шок 32 °С в течение 48 ч. Впервые для индукции эмбриогенеза использована модифицированная среда Мурасиге-Скуга и обнаружено существенное влияние взаимодействия факторов «генотип x среда» на индукцию эмбриогенеза. Для этапа регенерации растений из эмбриоидов рекомендуется добавление к среде 1 мг/л бензиламинопурина и 0.1 мг/л гиббереллино-вой кислоты, укоренение микропобегов проводится на безгормональной среде. Анализ полученных растений-регенерантов методом подсчета хромосом и методом проточной цитометрии клеточных ядер показал, что 69 % растений имели диплоидный набор хромосом, 9 % - гаплоидный, 22 % - миксоплоидный и анеуплоидный. Семенное потомство удалось получить самоопылением из удвоенных гаплоидов и миксоплоидов, причем все растения R1 имели удвоенный набор хромосом. Это исследование является начальным этапом в разработке эффективной методики получения удвоенных гаплоидов редиса для применения в селекционном процессе.

40-47 48
Аннотация

Рассмотрены аспекты использования в селекционном процессе сахарной свеклы биотехнологических методов, позволяющих ускоренно создавать, размножать и сохранять растения с улучшенными или новыми признаками. Представлен обзор работ, проведенных по данным направлениям во Всероссийском НИИ сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова. Показана тесная взаимосвязь морфофизиологических исследований культивируемых invitro органов и тканей с селекционными признаками, обеспечивающая разработку экспериментальных систем реконструкции растений без полового скрещивания. Рассмотрено воздействие условий культуры invitro на гаплоидные клетки неоплодотворенных семязачатков сахарной свеклы в процессе получения удвоенных гаплоидных линий с высокой степенью гомо-зиготности и сохранением ценных селекционных свойств. В отличие от классического инбридинга, время создания гомозиготного растительного материала с помощью данного метода было сокращено с 10-12 до 3-5 лет. Исследования по культивированию зиготических зрелых зародышей сахарной свеклы на основе селективных систем invitro позволили повысить адаптивные свойства растений и обеспечить комплексную устойчивость к стрессовым факторам внешней среды. Благодаря жесткому отбору в условиях абиотического стресса созданы изогенные линии сахарной свеклы с толерантностью к засухе, засолению и кислотности почвы. Предложена оригинальная схема массового микроклонального размножения и депонирования invitro элитных растений - компонентов высокопродуктивных гибридов, которая может служить для получения выровненного селекционного материала улучшенного качества. Разработанные технологии являются приоритетным и инновационным направлением исследований, так как внедрение данных разработок в селекционный процесс сахарной свеклы будет способствовать получению конкурентоспособных гибридов с комплексом хозяйственно полезных признаков. Сочетание биотехнологических подходов, в том числе культуры тканей, с методами традиционной селекции даст возможность получать новый исходный материал для создания отечественных сортов и гибридов нового поколения с гетерозисным эффектом и широким спектром устойчивости, сохраняющимися в ряду поколений.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕНЕТИКА

48-54 33
Аннотация

Dendrobaenaschmidti - полиморфный вид дождевых червей, обитающий на Кавказе и в сопредельных регионах. Особи D. schmidti отличаются большим диапазоном размеров (от 1.5 до 10 см и более) и пигментации (от интенсивной пурпурово-фиолетовой окраски до полного ее отсутствия). В связи с этим исследователями описано множество подвидов D. schmidti, правомерность выделения большинства из которых в настоящее время оспаривается. В настоящей работе нами изучена генетическая изменчивость выборки D. schmidti из семи точек Северо-Западного Кавказа с использованием митохондриальной (фрагмент гена цитохромоксидазы I) и ядерной (внутренний рибосомальный транскрибируемый спейсер 2) ДНК. По обоим маркерам выборка разделилась на две группы. В первую вошли более крупные (3-7.5 см) черви, непигментированные или со слабо выраженной на передней половине тела окраской у зафиксированных в спирте особей. Вторую группу представляли только мелкие (1.7-3.5 см) особи с выраженной пурпурной пигментацией (тоже у фиксированных в спирте образцов). В одной из изученных географических точек обе группы сосуществовали в симпатрии. При этом абсолютных различий между данными видами ни по внешнему виду (пигментированные/непигментированные, мелкие/крупные), ни по диагностическим признакам установить не удалось: хотя выборки особей первой и второй групп различались по размеру (в первой группе большинство особей имело длину 5-6 см, во второй - 2-3 см), они, тем не менее, перекрывались по этому параметру. По пигментации между найденными группами также возможно заметное перекрытие, учитывая, что оценку окраски червей на практике осуществляют посмертно после фиксации, которая влияет на результаты анализа. Таким образом, на основании полученных нами данных можно заключить, что в пределах вида D. schmidti существуют как минимум два вида, сходных по диагностическим признакам, но различающихся внешне.

55-59 34
Аннотация

Исследовано наличие генетического материала Rickettsiaspp., Ehrlichiaspp., Anaplasmaspp., Babesiaspp. и Theileriaspp. в клещах Hyalommaanatolicum, собранных в юго-западной части Таджикистана, с последующим секвенированием и филогенетическим анализом фрагментов 16S рРНК гена и groESL оперона для Ehrlichiaspp. и фрагмента гена 18S рРНК для Theileriaspp., обнаруженного в изученных клещах. Клещи H. anatolicum были собраны в районах Турсунзаде и Рудаки и исследованы с использованием специфичных праймеров c помощью ПЦР на наличие генетического материала Rickettsiaspp., Ehrlichiaspp., Anaplasmaspp., Babesiaspp. и Theileriaspp. Выделенные ПЦР-фрагменты генов 16S рРНК, groESL оперона и 18S рРНК были секвенированы и проведен их филогенетический анализ с целью генотипирования обнаруженных изо-лятов клещевых патогенов. В клещах, собранных в районе Рудаки, обнаружена ДНК Ehrlichiaspp. (3.3 %) и Theileriaspp. (3.3 %), а в Турсунзаде - ДНК Ehrlichiaspp. (0.7 %). Секвенирование фрагментов гена 16S рРНК и groESL оперона Ehrlichiaspp. показало высокий уровень гомологии нуклеотидной последовательности с известными последовательностями Ehrlichiaspp. Таджикские изоляты Theileriaspp. были генотипированы как Theileriaannulata на основе анализа последовательности гена 18S рРНК. Филогенетический анализ показал, что таджикские изоляты Ehrlichiaspp. очень близки с изолятами Ehrlichiaspp., циркулирующими в Китае и Бразилии. Изолят Tajikistan-5 кластеризуется с предполагаемым новым видом Ehrlichiamineirensis. Таджикские изоляты Theileriaspp. были генетически схожи с вариантами T. annulata, циркулирующими в Турции, Иране, Пакистане и Китае.

60-68 56
Аннотация

Местообитания и признаки диких сородичей гороха на периферии их ареала небезынтересны ввиду их возможного значения для селекции на соответствие различным условиям среды. В то же время разнообразие дикого гороха из периферийных регионов недостаточно представлено в мировых коллекциях генетического материала. На периферии ареала его популяции встречаются редко, невелики по размеру и страдают от землепользования и изменений климата, поэтому весьма желателен их целенаправленный поиск. В ходе двухнедельной экспедиции в Иран в мае 2017 г. были обнаружены две популяции дикого посевного гороха (PisumsativumL. subsp. elatius (Bieb.) Aschers. etGraebn.) в горах Загрос, в районах Алигударз и Хоррамабад провинции Луристан, Иран, на высоте 1841 и 1971 м над уровнем моря соответственно. Приведены краткие описания их местообитаний. Полученные из этих популяций линии гороха, CE9 и CE10, охарактеризованы в отношении некоторых внешних и молекулярных признаков. Они принадлежат к эволюционной линии B, выявленной нами ранее и противопоставленной так называемой линии АС в пределах вида Psativum, имеют уникальную неконсервативную замену в субтипе 5 гистона Н1 и наиболее родственны некоторым образцам из южной и юго-восточной Турции и Голанских высот. Имеющаяся в литературе скудная информация о местонахождениях дикого гороха в Иране свидетельствует, что он распространен в этой стране на юго-западном макросклоне гор Загрос и на южных макросклонах гор Эльбурс и Копетдаг. Обнаружено, что представители эволюционной линии В дикого гороха формируют плохо раскрытые и слабо пигментированные цветки в условиях теплицы, тогда как в природе и сеточных растильнях на открытом воздухе в условиях г. Реховот, Израиль, они производят нормально раскрытые и пигментированные цветки. Обсуждаются некоторые актуальные вопросы таксономии гороха.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ

69-79 35
Аннотация

Норовирусы (сем. Caliciviridae) считаются частой причиной острого гастроэнтерита у людей всех возрастов. Эти небольшие безоболочечные вирусы с одноцепочечным (+)РНК-геномом характеризуются высокой генетической вариабельностью. По всему миру наблюдается постоянное изменение генетического разнообразия циркулирующих норовирусов и появление новых рекомбинантных вариантов. Недавно опубликованы данные о распространении рекомбинантных штаммов норовируса, в которых новая полимераза генотипа GII.P16 сочеталась с капсидными белками VP1 разных генотипов. В рамках мониторинга спорадических случаев острых гастроэнтеритов в Новосибирске в 2016 г. было протестировано 46 клинических образцов от детей с диареей. Методом ОТ-ПЦР норовирус детектирован в шести клинических образцах от госпитализированных детей. Выявленные норовирусы путем секвенирования региона перекрывания ORF1/ORF2 были классифицированы как рекомбинантные варианты GII.P21/GII.3, GII.Pe/GII.4_Sydney_2012 и GII.P16/GII.4_Sydney_2012. Появление нового рекомбинантного генотипа GII.P16/GII.4_Sydney_2012 впервые зафиксировано в Новосибирске весной 2016 г. До этого исследования в базе данных GenBank было доступно всего четыре полногеномные последовательности российских штаммов норовируса генотипа GII.P16/GII.3. В настоящей работе была определена полная последовательность генома российского штамма Hu/GII.P16-GII.4/RUS/Novosibirsk/NS16-C38/2016 (GenBankKY210980). Сравнение нуклеотидной и выведенной аминокислотной последовательностей показало высокую гомологию этого российского штамма со штаммами генотипа GII.P16/GII.4_Sydney_2012 из других регионов мира. Сравнительный анализ показал, что уникальные замены произошли в последовательностях генов полимеразы генотипа GII.P16, N-терминального белка p48 и минорного капсидного белка VP2, при этом существенных изменений в гене основного капсидного белка VP1 не наблюдалось. Анализ функциональной значимости этих изменений позволил предположить, что широкое распространение штаммов с новой полимеразой GII.P16, возможно, связано как с несколькими аминокислотными заменами в активном центре полимеразы, так и со вставкой остатка глутаминовой кислоты или глицина в N-терминальном белке p48, который блокирует секреторный иммунитет эпителиальных клеток кишечника. Дальнейший мониторинг генотипов позволит оценить распространение рекомбинантных норовирусов с полимеразой GII.P16 на территории России.

80-86 40
Аннотация

Одна из самых распространенных причин смертей пациентов в России, наряду с болезнями системы кровообращения, - это онкологические заболевания. Перспективным средством в борьбе с раковыми клетками представляются NK-клетки (естественные киллеры), однако для успешного применения в терапии онкологических заболеваний необходимо обеспечить их накопление в опухолевых очагах, устойчивость к иммуносупрессивному микроокружению, а также более высокую цитотоксическую активность. Известно, что NK-лимфоциты уничтожают раковые клетки, экспрессирующие специфические стресс-лиганды; при этом баланс сигналов от ингибирующих и активирующих рецепторов на поверхности NK-клетки определяет, будет ли запущена цитотоксическая реакция. Один из теоретически возможных способов повышения цитотоксичности состоит в том, чтобы при помощи генетического редактирования усилить активационные сигнальные каскады в NK-клетках и/или ослабить ингибирующие, таким образом сместив баланс сигналов в сторону активации лимфоцитов и лизиса мишеней. NK-клетки с таким модифицированным цитотоксическим потенциалом могут эффективнее уничтожать раковые мишени, обладающие так называемой устойчивостью к лизису. В этой работе мы предлагаем дважды модифицировать NK-клетки. Во-первых, при помощи системы CRISPR/Cas9 проводить нокаутирование гена shp-2 (PTPN11), кодирующего белок Shp-2 - негативный регулятор активации NK-клеток; во-вторых, при помощи лентивирусных векторов интегрировать кассету, кодирующую CAR (химерный антигенный рецептор), способный специфично связываться с антигенами на поверхности раковой мишени и генерировать активирующий сигнал. В качестве модельной NK-клеточной линии нами была выбрана перевиваемая линия NK-подобного фенотипа YT, поскольку эти клетки не нуждаются в специфических цитокинах для культивирования и могут проявлять перфорин/гранзим-опосредованную цитотоксическую активность. Мы показали, что сочетание нокаута гена shp-2 и экспрессии CAR повышает цитотоксичность эффекторных клеток на модели NK-устойчивой клеточной линии аденокарциномы простаты человека Du-145, экспрессирующей специфично узнаваемый CAR антиген, белок PSMA. Подобные линии с «усиленным» цитотоксическим фенотипом в перспективе могут быть использованы для нужд противораковой терапии.

МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА

87-95 37
Аннотация

Рассмотрена роль лонгитюдных исследований когнитивных характеристик в определении причин, влияющих на познание, с целью возможной их коррекции для улучшения познавательных навыков. В данных исследованиях показано, что на развитие когнитивных функций влияют такие средовые факторы, как качество нутриентов, стресс во время гестации и характер социального окружения. Выявлены специфические эпигенетические изменения, выступающие в качестве посредников между генотипом и средой в реализации когнитивных функций. В связи с важным значением эпигенома перспективна разработка методов терапии когнитивных расстройств с использованием агентов, влияющих на метилирование и модификации гистонов. Развивающимся направлением в этой области является изучение некодирующих РНК, которые способны модифицировать эпигенетические факторы. За последние годы проведены широкомасштабные метаанализы результатов исследований роли генетических ассоциаций с различными когнитивными характеристиками. Показано значение активно экспрессирующихся в головном мозге генов, таких как BDNF, COMT, CADM2, CYP2D6, APBA1, CHRNA7, PDE1C, PDE4B, PDE4D. С физиологическим познанием оказались ассоциированы гены, вовлеченные в развитие психических заболеваний (MEF2C, CYP2D6, FAM109B, SEPT3, NAGA, TCF20, NDUFA6). В развитие психических заболеваний с когнитивным дефицитом вовлечены гены, участвующие в метилировании ДНК (DNMT1, DNMT3B, FTO), модификации гистонов (CREBBP, CUL4B, EHMT1, EP300, EZH2, HLCS, HUWE1, KAT6B, KMT2A, KMT2D, KMT2C, NSD1, WHSC1, UBE2A) и моделировании хроматина (ACTB, ARID1A, ARID1B, ATRX, CHD2, CHD7, CHD8, SMARCA2, SMARCA4, SMARCB1, SMARCE1, SRCAP, SS18L1), которые имеют значение в регуляции когнитивных функций у здоровых людей. Приведены данные, позволяющие предположить, что трансгенерационное наследование когнитивных характеристик связано с некодирующими РНК, а также со способностью мобильных элементов, инсертированных в межгенные области, влиять на регуляцию функционирующих в головном мозге генов за счет процессинга транскриптов транспозо-нов в некодирующие РНК. Особенности состава, количества и распределения в геноме мобильных элементов, которые не изменяют нуклеотидные последовательности белок-кодирующих генов, но влияют на их экспрессию, могут передаваться из поколения в поколение.

МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА

96-101 26
Аннотация

При сердечно-сосудистых заболеваниях в плазме крови наблюдается повышение содержания интерлейкина 6 и его растворимых рецепторов, что указывает на усиление IL-6/sIL-6R сигнала в клетках и развитие хронического воспаления. Носительство аллельных вариаций по rs2228145 гена IL6R ассоциировано с изменением содержания растворимой и мембраносвязанной форм рецептора, опосредующих биологическую активность самого цитокина. IL-6 участвует в развитии эндотелиальной дисфункции посредством регуляции экспрессии генов VCAM1 и ICAM1, кодирующих молекулы межклеточной адгезии. До настоящей работы данные об ассоциации эссенциальной артериальной гипертензии (ЭАГ) с аллельными вариациями по rs2228145 гена IL6R не были представлены.

Цель исследования - изучить связь носительства аллельных вариаций по rs2228145 (A > C) с развитием ЭАГ и уровнем транскриптов генов VCAM1, ICAM1. Для этого нами использованы образцы ДНК, выделенной из цельной крови здоровых доноров (148) и пациентов с ЭАГ (I-II стадии) (152). Генотипирование проводили методом ПЦР-ПДРФ. Уровень транскриптов в лейкоцитах периферической крови оценивали с помощью ПЦР в режиме реального времени. Обнаружены различия в распределении частот генотипов по rs2228145 (A > C) в контрольной группе и группе пациентов с ЭАГ (χ2 = 9.303). Частота генотипа СС в группе больных людей оказалась выше, чем в группе здоровых (0.191 и 0.095 соответственно). Выявлено, что у носителей генотипа СС риск развития ЭАГ (I-II стадии) в 2.3 раза выше (ОШ = 2.257, 95 % доверительный интервал 1.100-4.468), чем у лиц, имеющих альтернативные генотипы. Уровень транскриптов генов VCAM1, ICAM1 значимо выше в лейкоцитах периферической крови больных ЭАГ, чем здоровых людей. Содержание транскриптов гена ICAM1 оказалось в 4 раза выше у больных ЭАГ с генотипом СС. С помощью дисперсионного анализа Крускела-Уоллиса определено влияние на транскрипционную активность указанного гена генотипа по rs2228145 (A > C), что говорит о его роли в патогенезе эндотелиальной дисфункции и эссенциальной артериальной гипертензии.

БИОИНФОРМАТИКА И СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ

102-107 40
Аннотация

Для изучения механизмов, лежащих в основе формирования паттернов развития в тканях, необходим анализ динамики распределения регуляторов во времени и пространстве в тканях сложной структуры. Наибольшее значение это имеет в случае регуляторов развития (морфогенов), которые распределены в ткани неравномерно, образуя максимумы и градиенты, и регулируют клеточные процессы по-разному в зависимости от дозы. Настоящая работа посвящена описанию программного средства PlantLayout на языке MATLAB, которое облегчает исследование формирования распределений регуляторов в тканях различного строения. С его помощью можно построить двумерную структурную модель ткани, внедрить ее в математическую модель, описанную в терминах обычных дифференциальных уравнений, выполнить численные расчеты модели и визуализировать полученные результаты - всё на одной платформе. В результате можно изучать динамику работы генных сетей и изменения концентрации регуляторов в каждой клетке клеточного ансамбля, воспроизводящего строение реальной ткани. Исследуемые генные сети могут различаться для разных типов клеток. Одной из задач, которую решает PlantLayout в полуавтоматическом режиме, является определение ориентации клеточной стенки, что имеет значение в случае присутствия в ткани поляризованных клеток. Кроме того, PlantLayout позволяет автоматически определять другие качественные и количественные характеристики клеток и клеточных стенок, такие как длина и ширина клеточных стенок, площадь сечения и периметр клеток, которые могут помочь в моделировании паттернов распределения регуляторов развития, а также список соседних клеток для каждой клетки. В данной работе продемонстрирована эффективность разработанного программного средства PlantLayout применительно к моделированию распределения фитогормона ауксина в кончике корня растения.

ИСПРАВЛЕНИЯ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)