Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск
Том 25, № 8 (2021)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.18699/VJ21.091

ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ 

797-804 328
Аннотация

Аборигенные сорта винограда различных стран мира – важная часть генофонда культуры. Особый интерес вызывают генотипы наиболее древних регионов виноградарства. Территории субтропической зоны Грузии и центральной части Абхазии относят к одному из центров возникновения культурной виноградной лозы. Целью работы было генотипирование аборигенных абхазских сортов винограда, изучение их генетического разнообразия на основе данных ДНК-профилирования и сравнение с генотипами местных сортов других регионов виноградарства. Образцы растений были отобраны на территории Республики Абхазия в частных подворьях и в коллекции агрофирмы «Вина и воды Абхазии». Генотипирование абхазских сортов Авасирхва, Агбиж, Ажапшь, Ажижкваква, Ажикваца, Атвижь, Атыркуажь, Ачкыкажь, Качич выполнено с помощью 14 ДНК-маркеров, девять из которых являются стандартными микросателлитными маркерами, рекомендованными для паспортизации сортов винограда. Для уточнения размеров идентифицированных аллелей в работе использовали ДНК сортов винограда с известным аллельным составом по анализируемым локусам. Статистический анализ данных показал, что фактическая гетерозиготность по анализируемым локусам превысила ожидаемую, что говорит о генетическом полиморфизме исследуемой выборки сортов. Оценка генетического сходства внутри анализируемой группы по результатам генотипирования по 14 локусам показала отличие сортов Качич и Ажапшь от остальных абхазских сортов. Полученные ДНК-профили абхазских сортов были проверены на предмет соответствия ДНК-паспортам сортов винограда, представленных в международной базе данных. Грузинские сорта Ажижкваква и Цицка оказались синонимами по паспортам ДНК; у двух сортов из базы данных (итальянский Albana bianca и грузинский Оджалеши) обнаружены отличия в ДНК-паспортах от сортов Атыркуажь и Ажикваца соответственно только по одному аллелю. При сравнении идентифицированных абхазских генотипов винограда показано их отличие от выборки дагестанских, донских, греческих, турецких, итальянских, испанских и французских сортов и генетическое сходство с генотипами винограда Грузии.

805-811 299
Аннотация

Одним из главных способов тонкой настройки адаптационного потенциала сортов пшеницы является регулирование сроков цветения с использованием генов локуса Vrn-1, определяющего тип и скорость развития. Исследования, связывающие сроки цветения с формированием корневой системы в нормальных и засушливых условиях, единичны. Недавно с использованием интрогрессированных и изогенных линий пшеницы было показано, что локус Vrn-1 участвует в генетическом контроле длины и массы корней и угла наклона корней в почве как на поливе, так и на засухе. Из трех гомеоаллельных генов – Vrn-A1, Vrn-B1 и Vrn-D1 – ген Vrn A1 наиболее сильно уменьшал размеры корневой системы у озимого генотипа. Целью нашей работы было определить, влияет ли аллельный состав генов локуса Vrn-1 на развитие корневой системы у различающихся по срокам цветения семи яровых сортов и двух линий мягкой пшеницы в условиях нормального полива и засухи. Исследования проведены в условиях гидропонной теплицы, засуха создавалась на стадии кущения. Мы показали, что раннецветущие сорта пшеницы с доминантным аллелем Vrn-A1а в нормальных условиях полива имеют корни меньшей массы и длины по сравнению с поздноцветущими носителями доминантных гомеоаллелей Vrn-B1 и Vrn-D1. На засухе длина корней уменьшалась незначительно, а вот масса корней достоверно снижалась у всех генотипов, за исключением сорта Диамант 2. Мы предположили, что уровень транскрипционного фактора VRN-1 на момент наступления засухи может оказывать влияние на размер корневой системы. Большой размах изменчивости по массе корней может свидетельствовать об участии, помимо локуса Vrn-1, других генных сетей в формировании этого признака. Селекционерам, работающим над созданием скороспелых сортов, следует учитывать возможность уменьшения размеров корневой системы, особенно в засушливых условиях. Значительное увеличение массы корней у линии 821 с интрогрессиями в хромосомы 2А, 2В и 5А от вида T. timopheevii указывает на возможность использования сородичей в качестве источника увеличения размера корней у пшеницы.

812-821 303
Аннотация

С момента открытия явления гаплоидии биотехнологии стали неотъемлемой частью в процессе успешного создания новых сортов и гибридов различных видов растений. Особенно активно данные технологии применяются в сельском хозяйстве, которое заинтересовано в увеличении объемов и повышении качества производимой продукции. Интеграция приемов получения гаплоидов вместе с другими имеющимися биотехнологическими инструментами, такими как маркерная селекция (MAS), индуцированный мутагенез и генно-инженерные технологии, может значительно ускорить селекцию сельскохозяйственных культур. В статье показаны основные этапы развития биотехнологий начиная с 1921 г. Теперь они успешно используются при создании удвоенных гаплоидов для ускорения селекционного процесса различных растений, и в частности сахарной свеклы – важнейшей сахароносной культуры в регионах с умеренным климатом. Существует несколько методов получения форм с одинарным набором хромосом. Для сахарной свеклы целесообразным оказалось применение гиногенеза, поскольку остальные приемы были малоэффективны при массовом получении гаплоидов. В публикации рассматриваются этапы получения H- и DH-линий Beta vulgaris L., а также основные этапы биотехнологического производства гомозиготного селекционного материала этой культуры. К ним относятся: отбор родительских форм – доноров эксплантов; стерилизация бутонов и введение неопыленных семяпочек in vitro; получение гаплоидов; удвоение их хромосомного набора; создание удвоенных гаплоидов; определение плоидности на разных этапах; перевод полученных растений в закрытый грунт и выращивание штеклингов. Описан ряд преимуществ, которые имеет технология создания удвоенных гаплоидов in vitro по сравнению с традиционными методами селекции. Показано, что применение данных подходов является актуальным при получении новых высокопродуктивных гибридов и сортов сельскохозяйственных растений, однако приемы производства гомозиготных форм у сахарной свеклы все еще требуют проведения дополнительных исследований, направленных на увеличение эффективности и воспроизводимости каждого этапа процесса.

ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ 

822-830 296
Аннотация

В работе приведены результаты исследований генетической структуры популяции центральноевропейского кабана (Sus scrofa scrofa) и четырех пород домашних свиней (дюрок, йоркшир, крупная белая и ландрас), разводимых в Центрально-Черноземном регионе России. На основе 12 микросателлитных локусов установлено достоверное (р < 0.05) снижение генетической изменчивости в разводимых породах. Ожидаемая гетерозиготность и индекс Шеннона были равными: у кабана – Ho = 0.763 ± 0.026, I = 1.717 ± 0.091; у пород дюрок – Ho = 0.569 ± 0.068, I = 1.191 ± 0.157; ландрас – Ho = 0.618 ± 0.062, I = 1.201 ± 0.147; крупная белая – Ho = 0.680 ± 0.029, I = 1.362 ± 0.074; йоркшир – Ho = 0.642 ± 0.065, I = 1.287 ± 0.156. Результаты проверки генотипического равновесия Харди–Вайнберга на основе G-теста максимального правдоподобия показали, что в популяции кабана большинство локусов находилось в состоянии генотипического равновесия Харди–Вайнберга. Напротив, в популяциях различных пород свиней часть локусов демонстрирует достоверное отклонение от отмеченного равновесия. Кроме того, в популяциях йоркшир, крупная белая и ландрас присутствовали локусы, для которых достоверно отвергалась гипотеза о нейтральности на основании результатов теста Эвенса–Ваттерсона (Ewens–Watterson test). Обнаруженные приватные аллели, характерные для кабана и различных пород, в дальнейшем могут быть использованы для их идентификации. Ординация центроидов разных стад в пространстве первых двух главных координат на основании матрицы попарных оценок генетических дистанций М. Nei показала, что наиболее удаленные популяции – породы дюрок и кабан, а самые генетически близкие – йоркшир и ландрас. Ближе всех к популяции кабана была порода крупная белая. Оценка эффективной численности, проведенная с использованием метода, основанного на неравновесии по сцеплению (linkage disequilibrium) и MC-метода (the molecular coancestry method), продемонстрировала, что во всех изученных группах, включая и популяцию кабана, эффективный размер оказался меньше 100 особей. Низкое значение эффективного размера популяции кабана (Ne = 21.8, Neb = 4.0), вероятно, является следствием падежа и отстрела животных из-за африканской чумы свиней (Pestis africana suum).

831-­838 212
Аннотация

В настоящее время известно более 1000 аборигенных пород крупного рогатого скота, которые хорошо приспособлены к местным условиям среды благодаря длительной адаптации и селекции. Крайне актуально выявление генетических вариантов, контролирующих адаптацию местного скота, для переноса этих вариантов в геномы высокопродуктивных глобальных пород. Исследования отдельных популяций внутри одной породы с помощью микросателлитных маркеров позволяют оценить их генетическое разнообразие, родственные взаимоотношения и перспективы их использования для улучшения породы. Черно­пестрая порода – наиболее массовая порода крупного рогатого скота молочного направления на территории России. Однако имеются лишь единичные работы, посвященные изучению генетического разнообразия местных популяций этой породы в отдельных областях России. Целью работы являются: анализ генетического разнообразия популяций черно­пестрого скота Новосибирской области и их сравнение с другими российскими популяциями; идентификация популяций, существенно отличающихся от всех остальных, для их дальнейшего использования в программах по сохранению генетического разнообразия отечественной черно­пестрой породы. Образцы ДНК от 4788 животных черно­пестрой породы из шести племенных хозяйств Новосибирской области были исследованы по 11 микросателлитным маркерам. Значения всех показателей генетической изменчивости достоверно не различались между отдельными популяциями. Приватные аллели были обнаружены в пяти популяциях из шести. В пяти популяциях коэффициент инбридинга FIS был достоверно ниже нуля, что говорит об избытке гетерозигот. Результаты теста распределения по популяциям, анализа методом главных компонент, анализа показателей FST и DEST, а также кластерного и филогенетического анализов свидетельствуют о генетической обособленности двух популяций от всех остальных. Таким образом, параметры генетического разнообразия исследованных нами шести популяций черно­пестрого скота Новосибирской области существенно не отличаются от других российских популяций данной породы. В большинстве этих хозяйств наблюдается избыток гетерозигот, что говорит о низкой степени инбридинга. При разработке мероприятий, направленных на сохранение генетического разнообразия отечественного черно­пестрого скота, мы рекомендуем использовать животных из двух популяций, которые по генетическим характеристикам существенно отличаются от других.

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА 

839-846 438
Аннотация

В современном высокотехнологичном обществе пространственные способности являются предиктором успешности в жизни и профессиональной деятельности, особенно в STEM дисциплинах (от англ. Science, Technology, Engineering, and Mathematics). Согласно нейробиологическим гипотезам, существование индивидуальных различий в когнитивных способностях может быть обусловлено особенностями функцио нирования генов, участвующих в регуляции нейрогенеза и синаптической пластичности. С другой стороны, полногеномный анализ ассоциаций идентифицировал rs17070145 в гене KIBRA, ассоциированный с индивидуальными различиями в эпизодической памяти. Учитывая важную роль генетической и средовой компоненты в манифестации когнитивных функций, целью настоящего исследования являлись оценка основного эффекта полиморфных вариантов генов NGF (rs6330), NRXN1 (rs1045881, rs4971648), KIBRA (rs17070145), NRG1 (rs6994992), BDNF (rs6265), GRIN2B (rs3764030), APOE (rs7412, rs429358), SNAP25 (rs363050) и оценка ген-средовых взаимодействий в формировании индивидуальных особенностей пространственного мышления у индивидов без когнитивных нарушений 18–25 лет (N = 1011, 80 % женщин). Измерение уровня пространственных способностей осуществлялось с помощью батареи тестовых заданий на вращение 3D фигур (shape rotation). Множественный линейный регрессионный анализ, проведенный в общей выборке с включением половой, этнической принадлежности и наличия «рискового» аллеля АРОЕ ε4 в качестве ковариат, продемонстрировал ассоциацию аллеля rs17070145*Т в гене KIBRA с более высоким уровнем пространственного мышления (β = 1.32; pFDR = 0.037) по сравнению с носителями генотипа rs17070145*СС. Анализ ген-средовых взаимодействий выявил, что табакокурение (β = 3.74; р = 0.010) и место воспитания в детстве (β = –6.94; p = 0.0002) модулируют ассоциацию полиморфных вариантов в гене KIBRA (rs17070145) и гене АРОЕ (rs7412, rs429358) с индивидуальными различиями в пространственных способностях соответственно. Полученные результаты подтверждают связь аллеля rs17070145*Т в гене KIBRA с улучшением когнитивных функций и впервые свидетельствуют об ассоциации данного генетического варианта с особенностями пространственного мышления. «Протективный» эффект аллеля APOE ε2 на улучшение когнитивного функционирования наблюдается только при сочетании определенных особенностей воспитания в детстве.

847-854 340
Аннотация

Лектины – основные протеины лектинового пути активации системы комплемента, кодируются полиморфными генами, точечные мутации в которых приводят к изменению конформации и экспрессии белка, что в свою очередь отражается на функциональности и способности отвечать на патоген. В настоящем исследовании впервые получены масштабные данные о популяционном распределении частот аллелей генов Н-фиколина FCN3 rs28357092 и маннозосвязывающей лектин-ассоциированной сериновой протеазы-2 MASP2 rs72550870 среди коренных народностей российских Арктических территорий (ненцы, долганы, нганасаны, смешанная популяция и русские: общая выборка составила около 1000 новорожденных). Генотипирование осуществлено с использованием ПЦР-РВ. Нами выявлена частота гомозиготного варианта del/del FCN3 rs28357092, ассоциированного с полным отсутствием наиболее мощного активатора лектинового пути комплемента Н-фиколина: у ненцев 0 %, у долган-нганасан 0.8 %, в то время как среди европеоидов 3.5 % (р < 0.01). Анализ распространенности генотипов MASP2 показал преобладание гомозиготного варианта AA во всех исследованных популяциях, что согласуется с доступными мировыми данными. Гетерозиготный генотип AG rs72550870, ассоциированный со сниженным уровнем протеазы, встречается в единичных случаях у ненцев, долган и нганасан по сравнению с новорожденными европеоидного происхождения г. Красноярска: 0.5 и 3.3 % соответственно. Причем у ненцев был выявлен один носитель AG из 323 обследованных, тогда как у европеоидов – 16 из 242 обследованных новорожденных (р < 0.001). Гомозиготный вариант GG, которому сопутствует полное отсутствие протеазы с нарушением связывания MBL и фиколинов, не обнаружен ни у одного из 980 обследованных новорожденных. Дополнительный анализ инфекционной заболеваемости в арктических популяциях позволит выявить фенотипические характеристики, сопряженные с высокой функциональной активностью лектинового пути активации комплемента в роли важнейшего фактора первой линии противоинфекционной защиты, в том числе в отношении новых вирусных заболеваний, таких как COVID-19.

МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА 

855-863 474
Аннотация

В работе оценено неравновесие по сцеплению однонуклеотидных вариантов (SNP) генов TLR4/AL160272.2 (rs1927914, rs1928298, rs7038716, rs7026297, rs7025144) у славян-жителей Западной Сибири. Проведен анализ ассоциаций SNP в области генов TLR4/AL160272.2 (rs1927914, rs7038716, rs7025144), SERPINA1 (rs1980616), ATXN2/BRAP (rs11065987), IL2RB (rs2284033), NT5C2 (rs11191582), CARD8 (rs11669386), ANG/RNASE4 (rs1010461) и ABTB2/САТ (rs2022318) при бронхиальной астме (БА), артериальной гипертензии (АГ) и их сочетании. Выполнено in silico аннотирование SNP, ассоциированных с данными заболеваниями, в отношении их регуляторного потенциала. В результате у славян-жителей Западной Сибири выявлено сильное неравновесие по сцеплению rs1928298 и rs1927914, а также rs7026297 и rs7038716. Установлено, что к развитию БА предрасполагают аллель G rs1927914 гена TLR4 и аллель С rs1980616 гена SERPINA1. Данные SNP влияют на изменение аффинности транскрипционных факторов семейств Pou и Klf4, а также на экспрессию генов TLR4 и SERPINA1 в клетках крови соответственно. Аллель А rs11065987 генов ATXN2/BRAP, аллель А rs11669386 гена CARD8, аллель G rs2284033 гена IL2RB и аллель G rs11191582 гена NT5C2 ассоциированы с риском развития артериальной гипертензии. Данные варианты изменяют аффинность транскрипционных факторов Hoxa9, Irf, RORalpha1 и HMG-IY, а также экспрессию генов ALDH2, CARD8, NT5C2, ARL3 и SFXN2 в клетках крови, сосудах и сердце. Риск развития коморбидного фенотипа БА и АГ ассоциирован с аллелем А rs7038716 и аллелем Т rs7025144 генов TLR4/AL160272.2, аллелем А – rs1010461 гена ANG и аллелем С – rs2022318 генов ABTB2/САТ. Варианты rs7038716 и rs7025144 изменяют экспрессию гена TLR4 в клетках крови, а rs1010461 и rs2022318 – генов ANG и RNASE4, CAT и ABTB2 в клетках крови, легких, сосудов и сердца.

864-873 477
Аннотация

К настоящему времени показана ассоциация дисбаланса кишечной микробиоты с различными заболеваниями человека, включая не только патологии желудочно-кишечного тракта, но и нарушения иммунной системы. Однако, несмотря на значительный объем накопленных данных, многие ключевые вопросы до сих пор остаются без ответа. Описаны различия в микробных сообществах кишечника в зависимости от возраста больных, типа питания и региона проживания. Учитывая ограниченность данных о составе микробиоты кишечника при язвенном колите (ЯК) и синдроме раздраженного кишечника (СРК) у пациентов из регионов Сибири, а также отсутствие сведений о кишечной микробиоте больных бронхиальной астмой (БА), цель исследования – оценка биоразнообразия кишечного микробиома пациентов с СРК, ЯК и БА в сравнении с таковым здоровых добровольцев (ЗД). Проведена сравнительная оценка биоразнообразия и таксономической структуры микробиома содержимого кишечника пациентов с СРК, ЯК, БА и ЗД, определенных на основании 16S рРНК-последовательностей бактериальных генов. В четырех выборках доминировали последовательности типов Firmicutes и Bacteroidetes. Третьи по встречаемости во всех группах – последовательности типа Proteobacteria, членами которого являются патогенные и условно-патогенные бактерии. Последовательности типа Actinobacteria были в среднем четвертыми по встречаемости. Результаты показали наличие дисбиоза в образцах пациентов по сравнению со здоровыми участниками. Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes в выборках СРК и ЯК уменьшилось относительно ЗД, а в группе БА – увеличилось. В образцах пациентов с заболеваниями кишечника (СРК и ЯК) обнаружено увеличение доли последовательностей типа Bacteroidetes и уменьшение доли последовательностей класса Clostridia, а также семейства Ruminococcaceae, но не Erysipelotrichaceae. В выборках СРК, ЯК и БА отмечено достоверно больше в сравнении с ЗД последовательностей Proteobacteria, включая Methylobacterium, Sphingomonas, Parasutterella, Halomonas, Vibrio, а также последовательности Escherichia и Shigella. В кишечном микробиоме взрослых пациентов с БА выявлено уменьшение доли последовательностей Roseburia, Lachnospira, Veillonella, однако доля последовательностей Faecalibacterium и Lactobacillus была такой же, как и у здоровых участников. Впервые получены данные о существенном увеличении доли последовательностей Halomonas и Vibrio в кишечном микробиоме пациентов с бронхиальной астмой.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КОЛЛЕКЦИИ 

874-881 208
Аннотация

С целью предотвращения потерь урожая сельскохозяйственных культур от наиболее опасных и экономически значимых патогенных организмов нужно не только проводить контроль генофонда вирулентности, но и изучать характер изменчивости патогенов, определять потенциальную возможность появления новых генов и рас. Для этого необходимы централизованные коллекции живых культур, характеризующиеся набором стабильных штаммов для обеспечения фитопатологических, иммунологических, селекционных, генетических, токсикологических, паразитологических и других исследований. Государственная коллекция фитопатогенных микроорганизмов Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии – государственный депозитарий фитопатогенных микроорганизмов, непатогенных для человека и сельскохозяйственных животных. В настоящее время она насчитывает более 4500 единиц хранения патогенных для растений штаммов – грибов, оомицетов, бактерий, вирусов, фитоплазм – и ежегодно пополняется. С этой целью было проведено изучение межвидового и внутривидового генетического разнообразия фузариевых грибов в агроэкосистемах Краснодарского края. В 2020 г. Государственная коллекция фитопатогенных микроорганизмов была пополнена штаммами 13 видов грибов рода Fusarium, выделенными из тканей растений озимой пшеницы из нескольких районов Краснодарского края. В комплексе фузариевых грибов озимой пшеницы наиболее часто выявляли Fusarium oxysporum, F. culmorum, F. lolii, F. graminearum, F. fujikuroi, F. sporotrichioides и др. Отмечено влияние предшественника озимой пшеницы на частоту выделяемых видов грибов рода Fusarium. После серии моноконидиальных клонирований изолятов в коллекцию был отобран 21 штамм грибов разных видов со стабильными морфолого-культуральными признаками и известными патогенными и фитотоксичными свойствами. Патогенная активность у грибов как между видами Fusarium, так и в пределах одного вида существенно различалась: от отсутствия признаков влияния споровых суспензий на развитие проростков до полного их угнетения. Фитотоксическая активность в отношении проростков пшеницы варьировала от средней до высокой. Наибольшую опасность для проростков пшеницы представляют виды, обладающие высокой интенсивностью проявления фитотоксической активности, так как они способствуют накоплению опасных фитотоксинов в тканях растений.

АКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 

882-888 338
Аннотация

Объектами исследования являлись рекомбинантные штаммы Komagataella phafi K51, несущие интегрированный в их геном гетерологичный ген протеиназы К (PK-w) из Tritirachium album, а также препарат рекомбинантной протеиназы К, полученный из этих штаммов. Целью работы было изучение возможности получения рекомбинантных штаммов K. phafi K51, обеспечивающих высокий уровень синтеза функционально активной протеиназы К из T. album, и анализ ферментативной активности полученного рекомбинантного энзима. В работе использованы методы компьютерного анализа первичной структуры гена протеиназы К, молекулярно-биологические методы (ПЦР, электрофорез ДНК в агарозных гелях, электрофорез белков в SDS-ПААГ в денатурирующих условиях, спектрофотометрия, методы количественного определения активности протеаз), генно-инженерные методы (методы клонирования и селекции генов в бактериальных клетках Escherichia coli str. TOP10 и в метилотрофных дрожжах K. phafi str. K51). Спроектирован ген природной протеиназы К (PK-w), оптимизированный для экспрессии в дрожжах K. phafi K51. Осуществлены синтез и клонирование синтезированного гена протеиназы К в составе вектора pPICZα-A в клетках E. coli str. TOP10. Ген протеиназы К встроен в векторную плазмиду pPICZα-A таким образом, чтобы на последующем этапе переклонирования в клетках дрожжей обеспечить его эффективную экспрессию под контролем промотора и терминатора гена AOX1, а продукт экспрессии клонированного гена содержал сигнальный пептид альфа-фактора Saccharomyces cerevisiae для обеспечения секреции белка в культуральную жидкость. Проведено переклонирование рекомбинантной плазмиды (pPICZα-A/PK-w) в клетках дрожжей K. phafi str. K51. Получен рекомбинантный штамм K. phafi K51, несущий синтетический ген протеиназы К и обеспечивающий его экспрессию в дрожжах и секрецию в культуральную среду. Приблизительный выход рекомбинантной протеиназы К после четырех суток культивирования дрожжевых рекомбинантных клонов составил 25 мкг/мл. Полученный препарат рекомбинантной протеазы обладает высокой удельной протеолитической активностью, составляющей ~5000 Ед/мг.

889-895 494
Аннотация

Церебральные органоиды – это трехмерные системы культивирования клеток, представляющие собой уникальную экспериментальную модель, которая позволяет реконструировать ранние события нейрогенеза человека in vitro в норме и при различных патологиях. На сегодняшний день для изучения морфологических параметров органоидов чаще всего применяют иммуногистохимический анализ. В связи с этим аспекты трехмерной цитоархитектуры органоидов, такие как нейронные сети или асимметричная внутренняя организация, трудно реконструировать при использовании рутинных подходов. Иммуногистохимический анализ биологических объектов является универсальным методом в биологических исследованиях. Один из ключевых этапов данного подхода – изготовление крио- или парафиновых серийных срезов образцов. Это очень трудоемкий и времязатратный процесс. Кроме того, срезы представляют собой лишь небольшую часть исследуемого объекта, а трехмерная реконструкция из полученных серийных изображений является крайне сложной процедурой и часто требует специальных дорогостоящих программ для обработки изображений. К сожалению, окрашивание и микроскопирование целых образцов затруднено из-за их низкой проницаемости и высокого уровня автофлуоресценции. Технологии очистки тканей в сочетании с Light-Sheet микроскопией дают возможность преодолеть эти проблемы при работе. CLARITY – это одна из технологий подготовки тканей, позволяющая сделать непрозрачные биологические объекты прозрачными с сохранением целостности их внутренней структуры. Метод основан на специальной пробоподготовке, во время которой из клеток удаляются липиды и заменяются гидрогелевыми соединениями, такими как акриламид; при этом белки и нуклеиновые кислоты остаются интактными. Технология CLARITY предоставляет исследователям уникальную возможность изучать объемные биологические структуры с сохранением их внутренней организации, включая целых животных или эмбрионы, отдельные органы и искусственно выращенные органоиды, в частности церебральные. Данный протокол обобщает оптимизацию условий CLARITY для органоидов головного мозга человека и особенности подготовки образцов Light-Sheet микроскопии.

Статьи 



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


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