Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск
Том 21, № 7 (2017)
Скачать выпуск PDF

ГЕНОМИКА И ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

758-763 189
Аннотация
За последнее время технологии редактирования генома стали более эффективными и доступными. Открытие нуклеаз для направленного редактирования геномов (CRISPR/Cas9, TALEN, ZFNs) значительно ускорило и упростило получение мышей с адресными направленными изменениями в геноме. В настоящее время наиболее популярной системой является CRISPR/Cas9 благодаря своей простоте и высокой эффективности. Технологию CRISPR/ Cas9 эффективно используют для «нокаутирования» генов, получения масштабных делеций или направленных инсерций в целевых участках генома на эмбриональных стволовых клетках (ЭСК). Такие генетически модифицированные ЭСК после инъекции их в полость бластоцист способны генерировать развитие и рождение химерных животных, у которых часть гамет имеет идентичный генотип ЭСК. Таким образом, среди потомства химерных животных рождаются мыши с модифицированными геномами. Недавно технология CRISPR/Cas9 была успешно применена на зиготах, что существенно сократило время получения животных с необходимыми генетическими модификациями. Несмотря на то что современные технологии редактирования генома упрощают получение генно-модифицированных животных, данная технология остается сложной в воспроизведении и имеет множество тонкостей из-за методов и техник работы с ранними эмбрионами. Вследствие этого для исследователя, работающего в области получения генномодифицированных животных, важно использование современных технологий и совершенное владение эмбриологическими техниками. В настоящей статье описаны протоколы микроинъекции в пронуклеус или цитоплазму зигот, подготовка растворов для микроинъекции, а также методы инъекции ЭСК в полость бластоцисты. Помимо этого, приведены протоколы для работы с мышами, а именно: суперовуляция и подготовка гормонов, получение эмбрионов на ранних стадиях (зиготы и бластоцисты), подготовка вазектомированных самцов и суррогатных матерей, трансплантация эмбрионов в яйцевод или матку. Отдельно приводится сборка и необходимые составляющие наркозного аппарата для изофлуранового наркоза и проведение общей анастезии.
764-769 114
Аннотация
Несмотря на множество цитостатических противораковых агентов, имеющихся в арсенале онкологов в настоящее время, все эти препараты обладают значительными побочными эффектами, что может ограничивать их использование для некоторых пациентов. В связи с этим создание новых противораковых препаратов на основе селективных индукторов апоптоза, способных подавлять рост опухоли без повреждения здоровых клеток организма, – актуальная задача молекулярной медицины. Ранее было показано, что белок лактаптин, фрагмент частичного протеолиза каппаказеина из молока человека, индуцирует гибель раковых клеток в культуре, а его генно-инженерный аналог (RL2), продуцируемый в клетках E. coli, вызывает торможение роста солидных опухолей. Так как лактаптин является фрагментом человеческого белка, он не иммуногенен и может применяться многократно без риска индукции специфического иммунного ответа, снижающего эффективность терапии. Мы обнаружили, что рекомбинантный аналог лактаптина в комбинации с циклофосфамидом оказывает аддитивный противоопухолевый эффект. Целью настоящей работы было создание рекомбинантного лактаптина с повышенной цитотоксической активностью за счет его продукции в эукариотических клетках. На основе лентивирусного вектора серии pCDH созданы конструкции pEL1 и pEL2, которые обеспечивают стабильную интеграцию кассет, кодирующих секретируемые формы лактаптина EL1 и EL2, отличающиеся лидерными последовательностями. Продукция целевых белков подтверждена методом Вестерн-блота; количество продуцируемого белка оценивали методом иммуноферментного анализа. Цитотоксическая активность кондиционированной среды от клеток HEK293T, трансфицированных препаратом плазмиды pEL1, проанализирована в отношении панели опухолевых клеток человека: аденокарциномы молочной железы MDA-MB-231, рака простаты PC3 и глиобластомы T98G. Обнаружено, что цитотоксическая активность рекомбинантного аналога лактаптина EL1 превышает цитотоксическую активность RL2 более чем в 100 раз. Таким образом, полученные данные позволяют переходить к использованию иммунных клеток в качестве доставщиков лактаптина к раковым клеткам для клеточной терапии онкологических заболеваний.
770-777 119
Аннотация
Новые технологии определения последовательности нуклеотидов ДНК позволили открыть сотни тысяч мононуклеотидных поли морфных маркеров, часть из которых ассоциирована с племенны ми качествами животных. Разработанная на основе этих достижений геномная селекция произвела революционный сдвиг в птицеводстве. Система полиморфных маркеров  предоставляет уникальную возможность значительно повышать точность расчетных значений селекции, управлять генетической изменчивостью, сокращать интервалы между генерациями и ускорять генетический прогресс. Геномная селекция в птицеводстве имеет ряд отличий от подобной технологии, используемой на сельскохозяйственных видах млекопитающих. Наличие двух категорий хромосом (микро- и макрохромосомы) с разной скоростью рекомбинаций, включение в геномную оценку женских особей, а также быстрая смена поколений вносят свои особенности. Технология интенсивно внедряется в различные отрасли птицеводства, включая бройлерное производство, и используется основными птицеводческими компаниями. Совершенствованию отдельных этапов геномной селекции поможет улучшение регистрации количественных признаков, математической обработки молекулярной базы данных, импутации и оценки генетического неравновесия по сцеплению.
778-782 118
Аннотация
Свинья является наиболее перспективным видом для ксенотрансплантации органов и клеток человеку. Внедрение ксенотрансплантации в клиническую практику сдерживается возможным риском передачи реципиенту зоонозных инфекционных заболеваний. Эндогенные ретровирусы свиней (PERV) способны встраиваться в геном клетки в виде ДНК-копий. Три типа ретровирусов PERV – А, В и С – различаются по нуклеотидной последовательности гена env. PERV типа A и B могут инфицировать некоторые линии клеток человека in vitro. Для широкого внедрения ксенотрансплантации необходим поиск простых фенотипических признаков, по которым можно отбирать животных с наименьшим числом ретровирусов в геноме. Целью работы было выявление корреляции числа копий гена envA PERV c гематологическими показателями, полом и окраской у мини-свиней Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН. Были определены референсные значения восемнадцати параметров крови для мини-свиней, включая  абсолютное  содержание лейкоцитов (WBC), эритроцитов (RBC) и тромбоцитов (PLT), абсолютное (LYM#) и относительное (LYM%) содержание лимфоцитов, абсолютное (MID#) и относительное (MID%) содержание моноцитов, базофилов и эозинофилов, абсолютное (GRA#) и относительное (GRA%) содержание гранулоцитов, гематокрит (HCT) и тромбокрит (PCT), средний объем эритроцита (MCV) и тромбоцита (MPV). Показатели WBC, MID# и GRA#, а также относительная ширина распределения эритроцитов по объему (RDW-CV) у самцов были достоверно выше, чем у самок. Самки превосходили самцов по средней концентрации гемоглобина в эритроцитарной массе (MCHC) и относительной ширине распределения тромбоцитов по объему (PDW-CV). Корреляционный анализ показал отсутствие связи между числом копий гена envA PERV на клетку и окраской животных. По-видимому, сайты инсерции ретровирусов у мини-свиней либо находятся на одной и той же хромосоме, но на значительном генетическом расстоянии от генов KIT (хромосома 8) и MC1R (хромосома 6), контролирующих окраску, либо локализованы с ними на разных хромосомах. Число копий гена envA PERV у самцов было ниже, чем у самок. Наиболее вероятной причиной гендерных различий является локализация нескольких копий PERV-А на Х хромосоме мини-свиней. Таким образом, материал для ксенотрансплантации целесообразно брать у самцов миниатюрных свиней ИЦиГ СО РАН.

ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ФЕНОТИПИРОВАНИЕ

783-787 130
Аннотация
Методом 1H магнитно-резонансной спектроскопии исследовали спектр метаболитов в дорзальной области гиппокампа и стриатума у крыс линии Wistar при экспериментальном моделировании синдрома посттравматического стрессорного расстройства (ПТСР). Через 12 дней после завершения экспериментальной серии стрессорных воздействий, осуществляемых путем экспозиции запаха хищника (кота), у животных был определен уровень тревожности на основе индивидуальных особенностей поведения в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт». У крыс с высоким индексом тревожности (> 0.8) отмечены умеренное сниженное по сравнению с контролем содержание кортикостерона в плазме крови; со средними значениями индекса тревожности (0.7–0.8) – повышенный уровень кортикостерона; а с низким индексом тревожности (< 0.7) содержание кортикостерона резко снижено по сравнению с контролем. Крысы со средними значениями индекса тревожности (0.7–0.8) характеризуются повышенным уровнем гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в гиппокампе и N-ацетиласпартата в стриатуме. В остальных группах уровни всех исследуемых нейрометаболитов как в гиппокампе, так и в стриатуме не отличаются достоверно от контроля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что множественные экспозиции психологического стресса, связанного с ощущением близости естественного хищника, у части животных вызывают анксиолитическую реакцию. Для этой группы отмечено резкое снижение концентрации кортикостерона в сочетании с увеличенным содержанием N-ацетиласпартата в стриатуме. У крыс с наиболее высоким индексом тревожности наблюдалось умеренное снижение содержание кортикостерона. При этом количество нейрометаболитов в гиппокампе и стриатуме находилось в пределах контрольных значений. У крыс с промежуточным уровнем тревожности отмечена синхронизация между приростом содержания кортикостерона в плазме крови и содержания ГАМК в гиппокампе. Полученные результаты хорошо согласуются с пред - ставлениями о протекторном действии глюкокортикоидов в условиях ПТСР, проявляющемся в сдерживании нарушений психофизиологического статуса. Мате риалы исследования позволяют детализировать нейробиологические механизмы протекторного действия глюкокортикоидов.
788-794 94
Аннотация
Исследованы поведенческие и нейрональные ответы самцов двух близкородственных видов мышей (Mus musculus wagneri и M. spicilegus) на запах мочи самок своего и близкородственного видов в состоянии эструса. Поведенческие тесты, проведенные с помощью методики парного предъявления источников запаха, показали, что самцы достоверно дольше исследуют запах самок-конспецификов по сравнению с запахом гетероспецификов. Для исследования нейрональной активации в основной и дополнительной обонятельных луковицах (ОЛ) использовали один из методов функциональной томографии – марганец-усиленную магнитно-резонансную томографию (МУ МРТ). При предъявлении самцам M. m. wagneri и M. spicilegus запаха конспецифичной самки по сравнению с самцами контрольной группы (запах не экспонировали) наблюдалось достоверное увеличение накопления Mn2+ в дорсальном отделе задней части основной ОЛ. При экспозиции запаха гетероспецифичной самки локальное достоверное увеличение накопления контраста происходило в дорсальной области передней части основной ОЛ. Запах гептанона-2 не только вызывал увеличение накопления контраста в определенных зонах, но и значительно снижал накопление Mn2+ в остальной части ОЛ. У сам цов наблюдалось достоверное увеличение накопления МРТ-кон траста в дополнительной ОЛ только в случае предъявления запаха мочи самок-конспецификов. Результаты работы подтверждают высказанное ранее предположение о существенной разнице между си стемами химической коммуникации у двух видов мышей. При сопоставлении данных этого исследования с ранее полученными не выявлено различий в поведенческих и нейрональных реакциях у аллопатрически (M. m. wagneri) и симпатрически (M. m. musculus) распространенных с M. spicilegus подвидов домовой мыши. Это не позволяет предполагать действие в процессе эволюции механизма «усиления» при формировании прекопуляционной репродуктивной изоляции между симпатрическими видами M. spicilegus и M. musculus.
795-797 36
Аннотация
Использование миниатюрных свиней в качестве биологических моделей основывается на большом сходстве их анатомии и физиологии сердечно-сосудистой системы, морфологии и физиологии кожи, органов пищеварения в сравнении с человеком и способствует решению проблем ксенотрансплантации. Однако, несмотря на широкий интерес к данной породе животных, остаются малоизу ченными особенности распределения воды и электролитов в тка нях мини-свиней, что явилось целью настоящего исследования. Изучено распределение катионов натрия, калия и воды в скелетных мышцах, миокарде, гладкомышечных элементах сосудистой системы, печени и коже мини-свиней, различающихся по полу и поведенческой реакции по отношению к человеку. Количественное содержание катионов натрия и калия определяли методом атомно-адсорбционной спектроскопии. Показано, что скелетные и гладкие мышцы отличаются по электролитному составу. При этом в скелетных мышцах выявлена зависимость содержания электролитов от типа поведения по отношению к человеку. Полученные данные подтверждаются и двухфакторным дисперсионным анали зом. Обнаружено накопление воды в образцах мышечной ткани ручных самцов по сравнению с трусливыми, что также доказыва ется результатами исследования дисперсионного комплекса. Изучение распределения электролитов в коже свидетельствует о влиянии типа поведения на содержание натрия. Пол животных и тип поведения не повлияли на распределение калия и массовую долю воды в коже и печени исследованных  животных. В ходе рабо ты не выявлено влияния пола и типа поведения животных на содержание натрия в печени, однако обнаружено значи - тельное содержание калия по сравнению с натрием, что, возможно, связано с высокой плотностью клеточных элементов. Установлены некоторые различия распределения основных катионов внеклеточного и внутриклеточного секторов, а также зависимость содержания электролитов от функциональных особенностей тканей. Полученные данные демонстрируют, что мини-свиньи ИЦиГ могут являться информативной моделью для исследования влияния генетических (пол) и фенотипических (тип поведения) особенностей на парамет ры водно-электролитного гомеостаза.
798-803 143
Аннотация

В Институте цитологии и генетики СО РАН путем селекции на усиление реакции пассивно-оборонительного застывания в ответ на стрессорный стимул создана линия крыс ГК (от слов «генетическая» и «кататония»). Ранее было показано, что крысы линии ГК имеют ряд биохимических и поведенческих особенностей, гомологичных соответствующим характеристикам у больных шизофренией и депрессией. Реакцию престимульного торможения (PPI) рассматривают в качестве показателя, снижение которого может свидетельствовать о наличии психопатологии, в частности шизофрении. Исследования показывают, что норадренергическая система мозга влияет на проявление PPI через активацию центральных альфа-адренорецепторов. Известна также связь PPI с экспрессией катехол-О-метилтрансферазы. Целью работы было исследование реакции престимульного торможения у крыс инбредной линии ГК как гипотетической модели шизофренной патологии и изучение связи реакции престимульного торможения у крыс ГК с экспрессией мРНК генов тирозингидроксилазы, катехол-О-метилтрансферазы, альфа1А- и альфа2А-адренорецепторов в среднем мозге. Впервые выявлено снижение реакции престимульного торможения у крыс линии ГК по сравнению с крысами линии WAG при силе престимула как 75, так и 85 дБ, что может указывать на нарушение процесса фильтрации сенсомоторной информации в ЦНС у крыс линии ГК. Методом ПЦР в реальном времени показано снижение уровня экспрессии мРНК гена Adra1A у интактных крыс с ГК по сравнению с контрольными крысами линии WAG. Корреляционных взаимосвязей между экспрессией мРНК генов Adra1A, Adra2A, Th, Comt в среднем мозге и реакцией престимульного торможения у крыс линии ГК не обнаружено. Сниженная реакция престимульного торможения у крыс линии ГК свидетельствует в пользу функционального сходства линии как предполагаемой генетической модели шизофренной психопатологии с прототипом.

804-809 215
Аннотация
Ген Zbtb33 кодирует бимодальный репрессор транскрипции Kaiso, который вызывает эпигенетическую репрессию генов посредством связывания с метилированными островками mCpG в промоторах этих генов. Несмотря на то что Kaiso интенсивно экспрессируется в центральной нервной системе, его участие в регуляции поведения изучено слабо. Так, было показано только участие Kaiso в регуляции поведенческой реакции на эмоциональный стресс в тестах «открытое поле» и «принудительное плавание». Целью данного исследования является выяснение роли, которую играет Kaiso в регуляции суточной активности, а также поведенческого ответа на стимуляцию неспецифического иммунитета. Опыты проводились на половозрелых самцах мышей с нокаутом гена Zbtb33 (KO) и животных линии C57BL/6 (дикий тип, WT). Все животные были в возрасте 11 недель, имели SPF ( specific pathogen free) статус на протяжении всего эксперимента. Животных каждого генотипа разделяли на три выравненные по весу группы по восемь животных в каждой. Вначале измеряли суточную динамику двигательной активности, сна, потребления пищи и воды интактных животных с помощью программно-аппаратного комплекса PhenoMaster. Затем животным каждой группы внутрибрюшинно вводили физиологический раствор (контроль), 0.1 или 1.0 мг/кг бактериального липополисахарида (ЛПС), растворенного в физиологическом растворе, и вновь измеряли суточную активность, потребление пищи и воды. Интактные мыши KO и WT не различались по среднесуточным двигательной активности и продолжительности сна. Однако интактные мыши KO были менее активны в темное время суток, а также потребляли меньше пищи и воды по сравнению с интактными животными WT. Обе дозы ЛПС подавляли двигательную активность, увеличивали продолжительность сна и вызывали анорексию у мышей обоих генотипов. Одна ко эффект низкой дозы ЛПС (0.1 мг/кг) на потребление пищи и воды был более выражен у мышей KO, чем у животных WT. Полученные результаты проливают свет на биологическую значимость гена Kaiso и служат обоснованием необходимости нормального функционирования этого гена в природных популяциях.
810-815 104
Аннотация
Линия крыс OXYS является моделью преждевременного старения. Ранее были проведены многочисленные исследования, направленные на изучение особенностей поведения и физиологии крыс этой линии в период постнатальной жизни, однако преимплантационное развитие эмбрионов линии OXYS до сих пор не изучено. В настоящей работе исследовано преимплантационное развитие эмбрионов крыс линии OXYS как в условиях in vivo, так и при культивировании in vitro. В качестве контроля для всех экспериментов служила линия крыс WAG. Для исследования преимплантационного развития in vivo у крыс линий OXYS и WAG на 5-й день беременности из репродуктивных путей извлекали эмбрионы. У эмбрио нов оценивали стадию развития и долю зародышей, достигших стадии бластоцисты, подсчитывали число клеток, входящих в состав бластоцисты. При изучении особенностей культивирования в условиях in vitro эмбрионы двух линий крыс извлекали из репродуктивных путей на сутки раньше, на 4-й день беременности, на стадии дробления эмбрионов. Такие эмбрионы, состоящие всего из восьми бластомеров на данной стадии развития, культивировали in vitro в течение 48 ч в среде P1 в присутствии ростового фактора IGF-1 (200 нг/мл) либо без него. После культивирования у эмбрионов крыс так же, как и в эксперименте по оценке развития эмбрионов in vivo, подсчитывали долю зародышей, достигших стадии бластоцисты, и оценивали число клеток, представленных в бластоцисте. В статье показано, что на 5-е сутки развития в репродуктивных путях самок крыс линии OXYS представлено большее число эмбрионов по сравнению с линией WAG. Развившиеся в условиях in vivo бластоцисты крыс линии OXYS на 5-е сутки содер жат меньшее число клеток по сравнению с эмбрионами линии WAG. Культивирование ранних эмбрионов крыс линии OXYS и WAG в среде P1 нивелирует различия в скорости развития между этими линиями, а присутствие IGF-1 в культуральной среде не оказывает ни положительного, ни отрицательного эффекта на их развитие в условиях in vitro

ТЕСТ-СИСТЕМЫ И БИОИСПЫТАНИЯ

816-824 129
Аннотация

Любая долгоживущая система должна быть стабильной, т. е. обладать повышенной устойчивостью как к внешним воздействиям, так и к внутренним сбоям. Робастность биологических систем может быть определена как реципрокная величина к фенотипической изменчивости или, для положительно распределенных признаков, к коэффициенту вариации (C.V.). Рассматривая продолжительность жизни как интегральный фенотип всех функций организма, мы показали, что фенотипическая робастность организма положительно коррелирует с ожидаемой продолжительностью жизни. Мы определили параметры продолжительности жизни для ряда инбредных линий Drosophila melanogaster, выращенных при 29 ºС, из коллекции Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP). Фенотипическая робастность продолжительности жизни (C.V.–1) для этих линий коррелировала положительно с ожидаемой продолжительностью жизни. Соотношение между робастностью и ожидаемой продолжительностью жизни сохраняется и для DGRP линий, выра щенных при 25 ºС. Помимо этого, в соответствии с ранее опубли кованными результатами, с изменением (уменьшением или увели чением) температуры кривые дожития масштабируются (растягиваются или сжимаются соответственно) по временной шкале. Иными словами, с увеличением температуры падает как средняя продолжительность жизни, так и стандартное отклонение от средней продолжительности жизни, в то время как коэффициенты вариации сохраняются в том же диапазоне. Исходя из этого, мы заключили, что коэффициенты вариации коррелируют со средней продолжительностью жизни и отражают фенотипическую робастность продолжительности жизни даже при ускоренном старении, вызванном температурой.

825-832 176
Аннотация

Нейроэндокринная стресс-реакция является эффективным способом защиты организмов от неблагоприятных воздействий различной природы. Эта реакция универсальна и возникает в ответ на стимулы, непривычные для жизни и обитания не только данного вида организмов, но и отдельной популяции. В обзоре рассматривается последовательная смена теоретических концепций, подходов и методов исследования в этой научной области: от становления концепции стресса Г. Селье до наших дней. В 1982 г. Г. Селье определил стресс как совокупность стереотипных филогенетических запрограммированных реакций организма, которые вызыва ются любыми сильными, сверхсильными, экстремальными воздей ствиями и сопровождаются перестройкой адаптивных сил орга низ ма. Агент, вызывающий стресс, был назван стрессором. В динамике комплекса неспецифических защитно-приспособительных реакций в ответ на стрессовое воздействие, направленных на создание устойчивости (резистентности) организма к любо му фактору, закономерно прослеживаются три стадии («триада Селье»): 1) реакция тревоги, 2) стадия резистентности, 3) стадия истощения. Длительность и выраженность каждой из них могут варьировать в зависимости от природы и силы стрессорного агента, вида животного и физиологического состояния организма. Отсутствие гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы у насекомых считалось доказательством невозможности развития у них стресс-реакции по типу теплокровных животных. Тем не менее с начала 1980-х годов получено достаточно доказательств развития реакции стресса у насекомых, что подчеркивает консервативность стресс-реакции у млекопитающих и насекомых. Cходство в нейрохимических и физиологических изменениях у беспозвоночных и позвоночных в ответ на стрессорное воздействие свидетельствует о том, что реакция на стрессор – это совокупность древних, сохраненных в эволюции механизмов. Насекомые предоставляют уникальные возможности для экспериментов, которые могут помочь понять основные механизмы стрессовых реакций. У личинок насекомых механизм стресс-реакции изучен детально. В этом веке основные усилия исследователей направлены на изучение механизмов стресс-реакции у имаго насекомых и генетического контроля отдельных ее звеньев. Изучение стресс- реакции у насекомых важно и в теоретическом плане – оно демонстрирует конвергентность путей эволюции адаптивных преобразований у таких далеко отстоящих друг от друга таксонов, как насекомые и млекопитающие, и в практическом – закономерности механизма этой реакции можно использовать при моделировании наследственных или приобретенных заболеваний человека, разработке методов разведения хозяйственно ценных насекомых и способов борьбы с насекомыми-вредителями.

833-840 67
Аннотация
В патогенезе сахарного диабета 2-го типа важную роль играет снижение чувствительности к инсулину. Существуют половые различия в развитии метаболических нарушений: самцы мышей по сравнению с самками более склонны к развитию с возрастом гиперинсулинемии и к снижению толерантности к глюкозе при содержании на высококалорийной диете. Целью данной работы было исследовать экспрессию генов трансдукции сигнала инсулина у мышей разного пола и возраста. Исследования проводили на мышах линии C57BL/6J. Оценку экспрессии генов трансдукции сигнала инсулина в печени, мышцах и в жировой ткани выполняли методом ПЦР в реальном времени. Показано, что независимо от возраста чувствительность к инсулину у самок выше, чем у самцов, поскольку уровень глюкозы в плазме крови у самок и самцов не различается, тогда как уровень инсулина у самок ниже, чем у самцов. С возрастом у самок повышается толерантность к глюкозе, и в возрасте 30 недель толерантность к глюкозе у самок выше, чем у самцов. Показано, что пол и возраст влияют на уровень экспрессии генов трансдукции сигнала инсулина. В возрасте 10 недель существуют половые различия по уровню мРНК Pik3cd в печени, мРНК Irs1 в мышцах, мРНК Irs1 и Slc2a4 в жировой ткани, в возрасте 30 недель – по уровню мРНК Irs2 и Pik3cd в печени, мРНК Pik3cd и Slc2a4 в мышцах, мРНК Insr и Pik3cd в жировой ткани. В возрасте 10 недель во всех тканях экспрессия генов выше у самок, чем у самцов. В возрасте 30 недель у самок экспрессия генов в печени выше, а в мышцах и жировой ткани ниже, чем у самцов. С возрастом у самцов снижается уровень мРНК Insr в печени и мышцах и мРНК Pik3cd в жировой ткани, повышается уровень мРНК Pik3cd в мышцах. У самок с возрастом снижается уровень мРНК Irs1 в мышцах и мРНК Pik3cd и Slc2a4 в жировой ткани. Таким образом, молекулярной основой половых различий и возрастных изменений чувствительности к инсулину может быть изменение экспрессии генов трансдукции сигнала инсулина в тканях-мишенях.
841-847 98
Аннотация
В последние годы микроводоросли привлекают все больший интерес как источник потенциальных фармакологически активных соединений. На фоне большого разнообразия микроводорослей выделяется зеленая водоросль хлорелла (Chlorella vulgaris), для которой показаны гипотензивные эффекты, антикоагулянтная, антиоксидантная и противоопухолевая активности. Целью насто ящей работы было оценить эффекты суспензии хлореллы на массу тела животных, их двигательную активность и эритропоэз. Иссле дование выполнено на самцах и самках мышей линии ICR. Животным из экспериментальной группы на протяжении трех недель вместо воды предоставляли суспензию хлореллы при стандартной кормовой диете. Масса тела у самцов из контрольной и экспериментальной групп практически не изменялась, тогда как у самок в экспериментальной группе отмечалось увеличение массы тела уже через неделю. Аналогичная ситуация наблюдалась при анализе привеса массы тела животного относительно потребленного корма. В экспериментальной группе количество эритроцитов увеличивалось через три недели после начала исследования как у самок, так и у самцов. Гемоглобин также повышался через три недели после начала эксперимента, но только у самок. Суточная двигательная активность животных всех групп была одинаковой и не изменялась на протяжении исследования. Процедура взятия крови приводила к снижению двигательной активности самцов и самок из контрольной группы и самцов, которые употребляли хлореллу. Двигательная активность самок, которые получали суспензию хлореллы, не изменялась после взятия крови.
848-855 132
Аннотация

Известно, что наноразмерные твердые аэрозоли способны поступать из носовой полости в мозг в обход гематоэнцефалического барьера. Необходимость исследования факторов, влияющих на назальный транспорт наночастиц, обусловлена тем, что таким образом в мозг могут проникать как ксенобиотики, так и терапевтические препараты. Показано, что биодоступность твердых частиц определяет их размер и поверхностный заряд. Вместе с тем влияние структуры кристаллической решетки практически не исследовано. В данной работе, выполненной на половозрелых самцах мышей C57BL/6J, проанализирована эффективность поступления в ольфакторный эпителий (ОЭ) и обонятельные луковицы (ОЛ) интраназально апплицированных наночастиц оксидов марганца с аморфной и кристаллической структурой. Для оценки накопления магнито-контрастных наночастиц марганца в ОЛ и ОЭ использовали Т1-взвешенную магнитно-резонансную томографию. Установлено, что аморфные частицы накапливаются в ОЭ и ОЛ в большей степени, чем кристаллические. Одной из причин различного поступления в головной мозг интраназально введенных нанообъектов может быть неодинаковая способность аморфных и кристалических частиц преодолевать мукозальный слой, покрывающий ОЭ. Действительно, введение муколитика (дитиотреитол) за 20 мин до аппликации не увеличивало накопление в ОЭ и ОЛ аморфных частиц, но повышало эффективность поступления кристаллических наночастиц. Сведения о различном поступлении аморфных и кристаллических наночастиц из носовой полости в мозг, а также обоснование ключевой роли мукозального слоя в дифференцировании проникающей способности этих частиц будут полезны и при разработке подходов к оценке токсикологической опасности воздушной среды, и для оптимизации методов ингаляционной терапии.

КЛЕТОЧНЫЕ МОДЕЛИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

856-861 117
Аннотация
Болезнь Хантингтона – наследственное нейродегенеративное заболевание человека, которое вызвано мутацией в гене НТТ. Мутантный белок НТТ имеет удлиненный полиглутаминовый тракт и образует агрегаты в ядре и цитоплазме средних шипиковых нейронов стриатума, приводя их к гибели. Механизмы развития заболевания до конца не изучены, ввиду ограниченной доступности биоматериала и позднего проявления болезни. Именно поэтому одной из актуальных задач является создание модельных систем болезни Хантингтона на основе культивируемых клеток человека. Сочетание клеточных технологий и системы редактирования генома CRISPR/ Cas9 позволит изучать молекулярные и клеточные механизмы развития патологии. Ранее в лаборатории эпигенетики развития  Института цитологии и генетики СО РАН была разработана методика внесения мутации, вызывающей болезнь Хантингтона, в геном клеток человека и получены мутантные клоны клеток линии HEK293, моделирующие болезнь Хантингтона. В данной работе мы показали, что мутантные клетки частично воспроизводят патологический фенотип, а именно: обладают сни женной пролиферативной активностью, повышенным уровнем апоптоза и высокой чувствительностью к ингибитору протеасом (MG132). Полученные результаты свидетельствуют о том, что мутация, вызывающая болезнь Хантингтона, влияет не только на нейроны, но и на другие типы клеток

ГЕНОДИАГНОСТИКА У РАСТЕНИЙ

862-869 256
Аннотация
Возбудители листостебельных инфекций мягкой пшеницы Triticum aestivum имеют экономическое значение для большинства регионов Российской Федерации. Среди них наиболее распространены различные виды ржавчин и мучнистая роса. Нами усовершенствован методический подход для постулирования эффективности генов, определяющих групповую устойчивость пшеницы к грибным заболеваниям; он объединяет традиционные методы фитопатологической оценки в поле и современные технологии генотипирования с помощью молекулярных ДНК-маркеров. Схема разработанной методики включает следующие этапы: 1) изучение генотипов пшеницы с использованием молекулярных маркеров; 2) оценка генотипов в полевых условиях; 3) сопоставление данных фитопатологической оценки и молекулярного маркирования для выявления образцов пшеницы с эффективной групповой устойчивостью к фитопатогенам. Приведены рекомендации по генотипированию сортообразцов и линий пшеницы с использованием маркеров к генам Lr16/Sr23, Lr24/Sr24, Lr19/Sr25, Lr26/Sr31/Yr9/Pm8, Lr37/Sr38/Yr17 и гена с плейотропным эффектом Lr34(=Sr57/Yr18/Pm38). Апробированы маркеры для российских сортообразцов и линий, несущих хромосому от Thinopyrum intermedium с группой генов Lr6Ai#2/ Sr6Ai#2/Pm6Ai#2 и новую транслокацию от Aegilops speltoides с группой генов, обозначенных нами LrAsp7/SrAsp7/PmAsp7. При оценке вклада генов (включая гены, расположенные в районах транслокаций) в формирование устойчивости мягкой пшеницы к грибным инфекциям необходимо использовать расширенную выборку генотипов, в том числе несущих одну и ту же группу генов в различном генетическом окружении. Дополнительно предложены сроки и периодичность учета развития грибных заболеваний в условиях Западной Сибири в зависимости от возбудителя. Предложенный в настоящей статье методический подход может быть использован для идентификации и оценки эффективности групп генов, обеспечивающих защиту пшеницы от листостебельных болезней. Данный подход применим при изучении генетических коллекций, состоящих из изогенных линий, источников и доноров генов устойчивости, а также при отборе генотипов пшеницы с использованием маркер-ориентированной селекции.


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


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