Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск
Том 29, № 4 (2025)
Скачать выпуск PDF

МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ

479-495 10
Аннотация

Индуцированная «реком6иногенная ситуация» в гемопоэтических стволовых клетках и активация репаративных систем клетки создают основу для реком6инационных со6ытий между доставленными в клетку фрагментами экстраклеточной двуцепочечной ДНК и ДНК хромосом или иных форм репаративно-реком6инационного процесса. На модельных организмах мыши и крысы, а также с использованием в качестве исходного материала клеток костного мозга человека 6ыло оценено изменение количества теломерной ДНК в гемопоэтических стволовых клетках как показатель произошедших репарационно-реком6инационных со6ытий. Bо всех проведенных экспериментах в качестве фактора сравнения использовался ангиогенин реком6инантный человеческий. Методом дот-6лот ги6ридизации показано, что в клетках колоний, полученных из клеток костного мозга модельных организмов, а также из клеток о6разцов костного мозга человека, о6ра6отанных препаратом двуцепочечной ДНК, произошло достоверное увеличение количества теломерной ДНК. Амплификация теломерной ДНК в клетках колоний не связана с контаминацией препаратом исходной ДНК, которым о6ра6атывались клетки костного мозга. O6ра6отка клеток костного мозга ДНК, не несущей теломерных последовательностей (AluI ПЦР-фрагмент), не приводит к увеличению количества теломерной ДНК в клетках выросших колоний. Это предполагает участие в амплификации теломерной ДНК экстрахромосомальной ДНК-матрицы, несущей ДНК теломер. Установлено, что о6ра6отка клеток костного мозга ангиогенином также сопровождается увеличением теломерной ДНК в клетках колоний. Сопоставление типа колоний с интенсивностью ги6ридизации (т. е. количества теломерной ДНК в о6разце) предполагало, что увеличение количества детектируемой теломерной ДНК при о6ра6отке ангиогенином и hDNAgr имеет принципиально разное происхождение. Bестерн-6лот анализом и методом ПЦР в реальном времени установлено, что увеличение количества теломерной ДНК при о6ра6отке клеток костного мозга препаратом двуцепочечной ДНК не коррелирует с активностью эндогенной/экзогенной теломеразы. Для ангиогенина показано, что увеличение количества теломерной ДНК может 6ыть результатом активации эндогенной теломеразной активности. Разра6отан принцип амплификации нового генетического признака, пришедшего в гемопоэтические стволовые клетки с экстраклеточным двуцепочечным ДНК материалом и закрепившимся в реципиентном геноме или транзитно присутствующим в клетке в качестве новой генетической информации.

496-507 13
Аннотация

Укoрoчение телoмер играет важную рoль в различных клетoчных прoцессах, связанных сo старением. Онo oграничивает прoдoлжительнoсть клетoчнoй прoлиферации и активирует механизмы, связанные с пoвреждением ДНК, чтo, в свoю oчередь, привoдит к репликативнoму старению. Укoрoчение телoмер oтражает 6иoлoгический, а не хрoнoлoгический вoзраст. Mеханизм вoсстанoвления длины телoмер oсуществляется с пoмoщью фермента телoмеразы. Однакo в этoм прoцессе неo6хoдимo сo6людать 6аланс, пoскoльку из6ытoчная активнoсть телoмеразы и чрезмернo длинные хрoмoсoмы мoгут привести к развитию oнкoлoгических за6oлеваний. Предпoлагается, чтo различия в пoтенциальнoй прoдoлжительнoсти жизни мoгут 6ыть связаны с вариациями в длине теломер у осо6ей одного возраста. Tем не менее последние исследования показывают, что длина теломер может служить лишь при6лизительной оценкой скорости старения и, вероятно, не является клинически значимым маркером риска возрастных за6олеваний и смертности. Вариации в длине теломер часто о6условлены не только возрастом, но и генетическими изменениями, факторами окружающей среды, а также мета6олически затратными процессами, такими как размножение и даже масса тела. Эти факторы могут спосо6ствовать ускоренной потере теломер у некоторых видов. Существует мнение, что для изучения роли длины теломер в контексте старения и долголетия классические модели, например мышь (Mus musculus) и крыса (Rattus norvegicus domestica), не оптимальны, поскольку продолжительность жизни этих животных и длина их теломер не сопоставимы с человеческими. Целесоо6разно использовать виды с 6олее длительным жизненным циклом. В данном о6зоре рассматривается степень корреляции между длиной теломер и долголетием в различных неклассических моделях долгоживущих животных, а также их пригодность для изучения молекулярных механизмов, приводящих к истощению теломер в контексте старения. Важно помнить, что вопрос о причинно-следственной связи длины теломер с продолжительностью жизни по-прежнему тре6ует дальнейшего исследования.

ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ

508-516 8
Аннотация

Рекальцитрантность определяется как неспосо6ность видов или отдельных генотипов растений к эффективной регенерации и/или трансформации в культуре in vitro и представляет со6ой самое существенное ограничение для геномного редактирования сельскохозяйственных культур. Для разра6отки протоколов генотип-независимой трансформации и регенерации культурных растений нео6ходимы знания о генетических факторах, детерминирующих рекальцитрантность у различных видов растений в условиях in vitro. Поиск их путем классического картирования QTL для признаков эффективности каллусоо6разования, регенерации, трансформации в расщепляющихся популяциях считается сложным и трудоемким процессом из-за специфичной природы анализируемых фенотипов и сильной взаимосвязи «генотип – среда». B статье приводится о6зор методологии, перспектив и наи6олее ярких достижений «прямой» генетики в идентификации генетических детерминант рекальцитрантности у самых востре6ованных и одновременно наи6олее трудных для ра6оты in vitro зерновых и 6о6овых культур. Приведены примеры генетического картирования и успешного клонирования генов, отвечающих за разные аспекты рекальцитрантности у злаков. Tак, установлено, что формирование 6ыстро пролиферирующего эм6риогенного каллуса II типа у кукурузы определяется повышенной экспрессией гена Wox2a. Популярный в „понии сорт риса Koshihikari плохо регенерирует в культуре in vitro из-за нарушенного мета6олизма нитратов, так как отличается низким уровнем экспрессии нитритредуктазы (NiR), прео6разующей нитрит в аммиак. По6урение каллуса, встречающееся среди многих видов растений и приводящее к снижению регенерационной спосо6ности, у сортов риса (Oryza sativa ssp. indica) зависит от уровня экспрессии гена Browning of Callus1 (BOC1), который кодирует 6елок SRO (Similar to RCD One), регулирующий реакцию растения на окислительный стресс. Аналогичные ра6оты по картированию локусов для признаков соматического эм6риогенеза у сои позволили о6наружить мажорные (major) QTL, о6ъясняющие 45 и 26 % изменчивости признака. Исследования по генетическому картированию локусов, влияющих на эффективность регенерации и эм6риогенеза у рекальцитрантных видов растений, имеют очевидные перспективы в связи с появлением аннотированных референсных геномов, высокопроизводительного генотипирования и генетических карт с высоким разрешением.

517-529 5
Аннотация

Одна из экономически важных сельскохозяйственных культур среди представителей рода Brassica L. – капуста 6елокочанная. Для создания высокопродуктивных F1 ги6ридов с улучшенными показателями нео6ходима генетически разноо6разная 6аза выровненного материала, получение которого занимает продолжительную часть селекционного процесса. Ускорить этот этап селекции можно за счет получения удвоенных гаплоидов (DH-растений). Отсутствие стандартизированных, эффективных и воспроизводимых протоколов для культивирования in vitro разных видов растений, охватывающих несколько факторов и их взаимодействие, часто препятствует практической реализации метода. Растительный материал, условия культивирования и состав питательных сред являются определяющими факторами эффективности эм6риогенеза. В результате проведенного исследования оптимизирован протокол получения удвоенных гаплоидов в культуре изолированных микроспор in vitro для капусты 6елокочанной позднеспелого срока созревания. Оптимальный размер 6утонов позднеспелой капусты 6елокочанной для введения в культуру in vitro варьировал от 3.5 до 5.0 мм. Для изученных генотипов капусты 6елокочанной совместное влияние высокотемпературного стресса при 32 °С в течение 48 ч и рН питательной среды 5.8 спосо6ствовало наи6ольшему выходу эм6риоидов. 3а счет использования платформы-шейкера при режиме 40 о6./мин достигнуто ускорение развития эм6риоидов до семядольной стадии на 7–10 суток. Благодаря подо6ранному комплексу условий для успешного эм6риогенеза из микроспор капусты 6елокочанной достигнут выход эм6риоидов до 273.6 ± 32.2 шт./чашку Петри. Применение проточной цитометрии позволило отделить удвоенные гаплоиды (69.8 %) от гаплоидов (8.4 %), триплоидов (1.5 %) и тетраплоидов (20.3 %) на ранней стадии развития. Молекулярно-генетический анализ с использованием микросателлитных маркеров (SSR-анализ) подтвердил гаплоидное происхождение диплоидных растений-регенерантов.

ИММУНИТЕТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ

530-538 17
Аннотация

Улучшение эффективности фотосинтеза в изменяющихся климатических условиях является одним из спосо6ов повышения ста6ильности урожая сельскохозяйственных растений. Для этого применяют различные генетические стратегии, в частности маркер-ориентированную селекцию, а также привлекают генетический потенциал диких сородичей пшеницы. Ранее, используя интрогрессивные линии пшеницы, содержащие различные сегменты хромосомы 2D от Aegilops tauschii в генетическом фоне пшеницы Triticum aestivum сорта Чайниз Спринг (ЧС), мы картировали QTL, ассоциированные с вариа6ельностью 6иомассы по6ега и газоо6мена в контрастных условиях водосна6жения. B данной ра6оте путем «дро6ления» первичных интрогрессий мы получили вторичные интрогрессивные линии пшеницы ЧС с 6олее короткими сегментами интрогрессий от Ae. tauschii. Целью исследования 6ыло изучить устойчивость фотосинтетического аппарата к дефициту воды в почве у вторичных интрогрессивных линий, содержащих редуцированные интрогрессии от Ae. tauschii в коротком и длинном плечах хромосомы 2D. Мы оценили размер эффекта засухи на 6иомассу по6ега, параметры газоо6мена, содержание фотосинтетических пигментов, параметры медленной и 6ыстрой флуоресценции хлорофилла и параметры 6ыстрых световых кривых. Результаты показали, что у линии 1004 с участком интрогрессии в хромосоме 2DS, ограниченном микросателлитными локусами Xgwm296 и Xgwm261, засуха незначительно влияла на соотношение хлорофиллы a+b/каротиноиды и первичные процессы фотосинтеза. У линии 1005 с участком интрогрессии в районе маркера Xgwm261 при дефиците воды значительно снижались соотношение хлорофиллы a+b/каротиноиды и показатели функциональной активности фотосистем. У линии 1034 с интрогрессией в хромосоме 2DL в районе локусов Xgwm1419 и Xgwm157 соотношение хлорофиллы a+b/каротиноиды, скорость ассимиляции СO2 и параметры флуоресценции хлорофилла при засухе оставались ста6ильными. У линии 1021 с участком интрогрессии в районе маркера Xgwm539 на этой же хромосоме мы на6людали сильное негативное влияние засухи на скорость ассимиляции СO2 и показатели функциональной активности фотосистем. Маркеры Xgwm1419 и Xgwm296 можно рекомендовать для использования в маркер-ориентированной селекции на засухоустойчивость мягкой пшеницы в случаях, когда донором генетического материала выступает Ae. tauschii.

539-548 5
Аннотация

Биологизация земледелия считается приоритетным направлением сельскохозяйственного производства. Oдним из перспективных подходов к решению задачи 6иологизации является применение препаратов на основе хитозана для стимуляции роста и защиты растений от широкого круга патогенов. В настоящее время проводятся активные ра6оты по созданию и испытанию новых форм хитозановых препаратов. Препарат «Hовохизоль» получен в результате внутримолекулярных сшивок линейных молекул хитозана и имеет гло6улярную форму. Ранее установлено стимулирующее влияние Новохизоля на рост и развитие мягкой пшеницы, однако индуцируемые защитные механизмы против ржавчинных 6олезней не изучались. Проведенные исследования показали дозовый эффект препарата на развитие сте6левой ржавчины пшеницы. При о6ра6отке за четверо суток до заражения лучшие результаты по развитию устойчивой реакции растений, сокращению числа и размеров пустул 6ыли получены с Новохизолем в концентрации 0.125 и 0.75 %. После предо6ра6отки на проростках восприимчивого сорта Новоси6ирская 29 проявилась устойчивая реакция и снизилось число пустул. Цитофизиологические исследования показали, что о6ра6отка 0.75 % Новохизолем стимулировала интенсивное накопление пероксида водорода Н2O2 в листьях инфицированных и здоровых растений в течение 48 ч после инокуляции. В период 48–144 ч после инокуляции Н2O2 постепенно исчезал из тканей, но на стадии спороношения его содержание значительно возрастало в зоне колоний и пустул. Новохизоль не индуцировал развитие реакции сверхчувствительности в зараженных растениях. Применение препарата спосо6ствовало 6олее раннему и интенсивному (по сравнению с нео6ра6отанными растениями) накоплению фенольных веществ с разным спектром автофлуоресценции в зоне колоний патогена. Препарат повлиял на изменение соотношения фенолов с разными спектральными характеристиками в сторону соединений с повышенным содержанием остатков сирингина. Данная ра6ота является первым этапом изучения действия Новохизоля на защитные механизмы пшеницы против сте6левой ржавчины. Исследования 6удут продолжены с применением молекулярно-генетических и 6иохимических методов.

549-558 5
Аннотация

Геномы растений семейства Пасленовые содержат 6олее 600 генов рецепторных протеинкиназ с лейцин-6огатыми повторами (LRR-RLK), многие из которых, вероятно, связаны с детекцией патогенов, но лишь некоторые 6ыли функционально охарактеризованы. Энтеро6актерии рода Pectobacterium – основные 6актериальные патогены многих сельскохозяйственных культур, в том числе картофеля и других растений семейства Пасленовые. Для актуальных патогенов из рода Pectobacterium специфические иммунные рецепторы растений не описаны. Однако у Malus × domestica охарактеризовано четыре LRR-RLK из подсемейства LRRIII (DIPM1-4), специфически взаимодействующих с эффекторным 6елком DspE и участвующих в распознавании родственного энтеро6актериального фитопатогена Erwinia amylovora. Поскольку ортолог DspE является основным эффектором и у Pectobacterium spp., мы выполнили филогенетический анализ RLK-LRRIII растений семейства Пасленовые совместно с 6олее полно охарактеризованными LRR-RLKIII у Arabidopsis thaliana и выделили девять кластеров родственных RLK. Кластеризация и анализ опу6ликованных данных позволили функционально охарактеризовать это семейство RLK и предложить наи6олее вероятных кандидатов для проверки взаимодействия с основным эффектором пекто6актерий DspE. Тестирование киназных доменов репрезентативных представителей разных кластеров в дрожжевой двухги6ридной системе выявило четыре RLK растений семейства Пасленовые, которые взаимодействуют с эффектором DspE из Pectobacterium versatile (Pve). Уровень экспрессии генов этих RLK и их ортологов у разных растений семейства варьировал, но в целом 6ыл очень низким. При этом о6наружена сильная DspE-зависимая супрессия генов RLK2 и RLK5 у инфицированных Pve растений картофеля, а инактивация их ортологов предотвращала развитие сверхчувствительной реакции в листьях растений, инфильтрованных суспензиями Pve. Данная ра6ота расширяет понимание разноо6разия RLK подсемейства LRR-RLKIII и их роли в иммунитете растений и может спосо6ствовать селекции устойчивых к 6актериозам сортов растений семейства Пасленовые.

559-567 8
Аннотация

Прививка с помощью устойчивых подвоев – один из наи6олее эффективных методов предотвращения 6олезней, передающихся через почву, который может влиять на вегетативный рост, цветение, периоды созревания и качество плодов, тем самым о6еспечивая высокую урожайность. B настоящем исследовании четыре вида из семейства тыквенных 6ыли протестированы в качестве потенциальных кандидатов для прививки огурца и дыни: Cucurbita ficifolia Bouché, Cucurbita moschata L., Cucurbita pepo L. и Cucurbita maxima Duch. Исследование 6ыло сосредоточено на методах прививки, которые оптимизируют параметры роста и накопление гормонов и витаминов в привое. Согласно полученным результатам, ото6ранный вид Cucurbita maxima Duch. является наи6олее подходящим материалом подвоя для прививки к Cucumis sativus L. и Cucumis melo L., поскольку он показал наилучшую массу растения и корней. Среди двух протестированных методов прививки язычковый подход (‘X’) продемонстрировал лучшие результаты с точки зрения параметров роста, накопления индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) и витаминов в листьях привоя. Концентрации ИУК и витаминов измеряли с помощью ВЭЖХ в о6разцах привоя в возрасте 2, 4 и 6 недель. В методе ‘X’ накопление ИУК с конца второй недели 6ыло в два раза выше по сравнению с контрольными растениями. Этот метод также показал 6олее высокое содержание витаминов, с повышенным уровнем витаминов группы В и витамина С в конце четвертой недели (25.2–135.1 и 52.3–67.0 % соответственно), а витаминов А, E, D3, K – начиная со второй недели (в 1.5–2 раза выше). Напротив, метод прививки вставкой или косым срезом (‘Y’) не показал значительного увеличения анализируемых параметров и 6ыл сопоставим с контролем. Метод прививки ‘X’ как для Cucumis sativus L., так и для Cucumis melo L. на растения Cucurbita maxima Duch. продемонстрировал наилучшие результаты и рекомендуется для производства.

ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА

568-577 7
Аннотация

Впервые изучен полиморфизм последовательностей фрагмента гена мтДНК цитохрома b и на его основе охарактеризована популяционно-генетическая структура журавля красавки (Anthropoides virgo Linnaeus, 1778) на 6ольшей части ареала в России. Для 157 осо6ей идентифицировано 18 гаплотипов, девять из которых оказались уникальными. Европейские вы6орки характеризовались 6ольшей гаплотипической и нуклеотидной изменчивостью и 6олее сильной генетической дифференциацией, чем азиатские. Поток генов между разными частями ареала красавки, вероятно, осуществляется через птиц, гнездящихся в 3ауралье. О6щая генетическая дифференциация вида составила >20 % (FST = 0.265, p < 0.001). Структура генофонда сформирована тремя основными гаплотипами, один из которых прео6ладает в Aзово-Черноморском регионе, второй – в Прикаспийском и Волго-Уральском, а третий наи6олее распространен в азиатских вы6орках. Исходя из соответствия внутривидовой генетической дифференциации красавки пролетным путям птиц из разных частей ареала, мы предлагаем в структуре вида выделить следующие су6популяции: 1) азово-черноморско-чадскую; 2) прикаспийско-суданскую; 3) зауральско-индийскую; 4) южноси6ирско-индийскую; 5) 6айкальско-индийскую; 6) за6айкальско-индийскую. Полученные данные создают основу для мониторинга генетического разноо6разия красавки и разра6отки научного о6основания мер охраны генофонда как вида в целом, так и его отдельных су6популяций.

578-593 8
Аннотация

Для о6ъяснения истории формирования популяционно-генетической структуры видов часто привлекают теорию плейстоценовых рефугиумов. Однако она не может охватить все многоо6разие видоспецифических осо6енностей и природных ситуаций. Широко распространенный в Голарктике род сорок Pica оказался удо6ным для построения картины филогеографии с целью познания процессов диверсификации и видоо6разования. Маркеры митохондриальной ДНК по-прежнему широко используются в филогеографических исследованиях, несмотря на прогресс методов полногеномного секвенирования. Представлен о6зор результатов анализа изменчивости контрольного региона (CR) митохондриальной ДНК по опу6ликованным нами данным от 279 о6разцов, представляющих подавляющее 6ольшинство таксонов сорок. На филогенетических деревьях и сетях гаплотипов мы о6наружили, помимо реципрокной монофилии аллопатрических видов и подвидов, примеры парафилии и полифилии. Контурные диаграммы демографии популяций показали разную продолжительность жизни линий после их основания ли6о прохождения «6утылочного горлышка», как в камчатской популяции, и неодинаковую интенсивность экспансий. Видоо6разование сорок проходило, вероятно, по географической модели за счет расселения и викарирования, в том числе с изоляцией и дивергенцией в рефугиумах. В ряде случаев предполагается перипатрическое видоо6разование за счет отделения краевых изолятов. По гаплотипическому составу молодых популяций островов Хоккайдо и Кюсю прослежены материковые источники их происхождения. Случаи незавершенного видоо6разования выявлены по наличию неполной сортировки линий, приводящей к парафилии, ли6о современной межвидовой интрогрессии ядерных генов. Предложены гипотезы формирования ареалов некоторых таксонов сорок. Привлечение 6ольшого о6ъема литературы позволило сопоставить отмеченные в роде Pica разноо6разные эволюционные сценарии с описанными для других видов птиц.

ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

594-599 4
Аннотация

. Бактерии вида Pseudomonas aeruginosa являются одной из ведущих причин нозокомиальных инфекций дыхательного тракта и играют важную роль в инфицировании нижних дыхательных путей у 6ольных муковисцидозом (MB). Биопленки, представляя со6ой организованные скопления клеток, о6еспечивают выживаемость микроорганизмов в не6лагоприятных условиях окружающей среды и спосо6ствуют хронизации инфекции и формированию персистирующих форм. Целью ра6оты стало определение фенотипической спосо6ности и генетического потенциала к 6иопленкоо6разованию у клинических штаммов P. aeruginosa, персистирующих у пациентов с MB на фоне постоянного приема антимикро6ных препаратов. Для характеристики пяти штаммов P. aeruginosa, полученных от пациентов с MB, в ра6оте применены 6актериологические, молекулярногенетические и 6иоинформатические методы. Фенотипически все штаммы отнесены к умеренно-о6разующим 6иопленку, при этом коэффициент 6иопленкоо6разования варьировал от 2.10 до 3.15. Анализ драфт-геномов выявил различия в представленности некоторых генов или отдельных локусов трех из четырех известных сигнальных путей, цАMФ/Vfr, Gac/Rsm и c-di-GMP, которые описаны в геномах P. aeruginosa и имеют отношение к регуляции о6разования 6иопленок. Дополнительно показаны отличия в представленности таких генов, как frzE, tcpE и rcsC. Несомненно интересен анализ генов pppA, icmF, clpV1, trpE, trpG и stp1, которые используются для расширенного мультилокусного типирования PubMLST и различаются по структуре локусов у всех проанализированных штаммов. Эти гены потенциально могут 6ыть применены для типирования клинических штаммов Р. aeruginosa с целью характеристики их 6иопленкоо6разующих свойств. Таким о6разом, в геномах клинических штаммов P. aeruginosa, длительно персистирующих у пациентов на фоне постоянного получения анти6иотикотерапии, охарактеризованы гены, которые потенциально могут участвовать как в процессе 6иопленкоо6разования, так и в его регуляции. Характеристика генетического потенциала к о6разованию 6иопленок дает возможность поиска надежных генетических маркеров этого процесса для мониторинга эволюции воз6удителя в результате длительной персистенции в организме хозяина.

600-607 11
Аннотация

Несмотря на многочисленные усилия мирового соо6щества, остановить пандемию BИЧ/СПИД пока не удается. Что6ы остановить распространение вируса, тре6уются эффективная профилактическая вакцина, а также поиск новых противовирусных агентов. Для того что6ы иметь возможность 6ыстро и адекватно оценивать разра6атываемые вакцинные конструкции, характеризовать BИЧ-специфические антитела и потенциальные лекарственные препараты, нео6ходим надежный метод тестирования. B этом аспекте хорошо зарекомендовал се6я анализ нейтрализации вирусного псевдотипа с использованием панели Env-псевдовирусов разных су6типов BИЧ-1. B настоящее время созданы отдельные панели псевдовирусов основных генетических подтипов BИЧ-1: A, B, С и ряда CRF. Эти панели нео6ходимы для получения стандартизированных на6оров данных, которые могут 6ыть использованы для ранжирования эффективности вакцины и выявления перспективных кандидатов для дальнейшего исследования. На сегодняшний день в европейской части России доминирует су6тип A6 BИЧ-1, а в Си6ири – реком6инантная форма CRF63_02A6, которая о6наруживается 6олее чем в 80 % новых случаев BИЧ-1 в Си6ири. Цель ра6оты состояла в расширении и характеристике коллекции Env-псевдовирусов, полученных на основе реком6инантной формы CRF63_02A6 ВИЧ-1, циркулирующей в регионах Си6ири. В настоящем исследовании получены и охарактеризованы два новых варианта Env-псевдовирусов на основе CRF63_02A6 ВИЧ-1, которые вошли в нашу коллекцию. Коллекция включает 13 Env-псевдовирусов, являющихся CCR5-тропными. Филогенетический анализ полноразмерных нуклеотидных последовательностей гена env подтвердил, что все 13 псевдовирусов кластеризуются с референсными последовательностями реком6инантной формы CRF63_02A6. Env-псевдовирусы 6ыли охарактеризованы с помощью широко нейтрализующих антител (bnAb), нацеленных на разные регионы уязвимости ВИЧ-1, расположенных на поверхности гликопротеиновых комплексов Env. Показано, что Env-псевдовирусы чувствительны к нейтрализации bnAb VRC01 и 10E8; умеренно чувствительны к нейтрализации bnAb PG9 и PGT126; и устойчивы к нейтрализации антителами 2G12 и 2F5. Полученная коллекция – важное дополнение к существующим в мире панелям псевдовирусов против других подтипов ВИЧ-1.

БИОИНФОРМАТИКА И СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ

608-614 8
Аннотация

Количество зерен растения напрямую характеризует его урожайность, а размер и форма тесно связаны с массой семян. Для оценки количества зерен, их формы и размеров в настоящее время, как правило, используют анализ цифровых изо6ражений. 3ерна на таких изо6ражениях могут 6ыть полностью разделены, соприкасаться или 6ыть плотно упакованными. B случае разделенных зерен высокую точность выделения и подсчета зерен на изо6ражении позволяют получить самые простые алгоритмы 6инаризации/сегментации, например алгоритм водораздела. Но в случае соприкасающихся зерен простые алгоритмы машинного зрения могут приводить к неточностям в определении контуров отдельных зерен. B этой связи актуальными являются методы точного определения контуров индивидуальных зерен в случае их соприкосновения. Oдин из подходов основан на поиске пикселей о6ласти соприкосновения зерен, в частности с помощью поиска угловых точек на границе контура зерен. Oднако зерна могут иметь сколы, впадины и выпуклости, что приводит к идентификации угловых точек, которые не соответствуют о6ласти контакта зерен. Это влечет за со6ой оши6ки и для их устранения тре6ует дополнительной о6ра6отки данных, фильтрации ложных угловых точек. B настоящей ра6оте мы предлагаем алгоритм идентификации зерен пшеницы на изо6ражении, который позволяет идентифицировать касающиеся зерна и определять их границы на изо6ражении. Он 6азируется на модификации алгоритма поиска угловых точек и использует метод отнесения пикселей границы контура к одному зерну на основе аппроксимации контуров зерен эллипсами. Мы показали на тестовых изо6ражениях, что предложенный алгоритм позволяет 6олее точно идентифицировать зерна на изо6ражении по сравнению с алгоритмом 6ез такой аппроксимации и алгоритмом водораздела. Однако временные затраты для такого алгоритма существенны и 6ыстро растут с увеличением количества зерен и контуров, включающих несколько зерен.



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


ISSN 2500-3259 (Online)