Высокомолекулярные глютенины играют важную роль в обеспечении хлебопекарных качеств зерна мягкой пшеницы Triticum aestivum L. Однако селекция мягкой пшеницы по данному признаку весьма трудоемка, поэтому большой интерес представляет генотипирование сортообразцов по аллельному составу генов высокомолекулярных глютенинов. Цель исследования состояла в определении состава субъединиц высокомолекулярных глютенинов на основе выявления аллельного состава генов Glu-1, а также в выявлении частоты встречаемости аллелей генов Glu-1 в сортообразцах мягкой пшеницы, находящихся в селекционной работе в Предуральской степной зоне (ПСЗ). Проанализированы 26 озимых и 22 яровых сортообразца мягкой пшеницы, находящихся в селекционной работе в ПСЗ, и 27 озимых и 20 яровых сортообразцов из коллекции ВИР. Анализ генотипов показал наличие 13 различных аллельных сочетаний генов Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1 в сортообразцах ПСЗ и 19 сочетаний – в сортообразцах ВИР. Самым распространенным для яровых сортов и линий ПСЗ оказалось сочетание аллелей b b/al/с d (Ax2* Вх7+Ву8/8*/9 Dx5+Dy10), для озимых – a с d (Ax1 Вх7+Ву9 Dx5+Dy10). Среди яровых сортообразцов коллекции ВИР с равной частотой встречались генотипы b с a (Ax2* Вх7+Ву9 Dx2+Dy12) и b с d (Ax2* Вх7+Ву9 Dx5+Dy10); в группе озимых сортов ВИР преобладал генотип a b/al d (Ax1 Вх7+Ву8/8* Dx5+Dy10). Наиболее предпочтительное в целях хлебопечения сочетание аллелей выявлено у ярового сорта Екатерина и озимых сортов Тарасовская 97, Волжская С3, а также у линий к-58164, Л43510, Л43709, Л-67, Л-83, которые рекомендуются для дальнейших селекционных программ по улучшению и сохранению хлебопекарных качеств в условиях Предуральской степной зоны.

Juniperus deltoides – это реликтовый вид третичного периода. Является типичным представителем средиземноморской группы секции Juniperus. Включен в Красные книги Республики Крым и города Севастополя. До недавнего времени считалось, что на территории Крыма произрастает популяция J. oxycedrus. Сейчас J. deltoides описывают как криптический вид, морфологически сложно отличимый от J. oxycedrus. В результате возникла необходимость проведения ряда детальных исследований по определению морфологических и филогенетических особенностей криптической популяции Крыма с целью установления ее принадлежности к одному из видов криптической пары. Исследования проходили в два этапа: на первом этапе определяли морфологические особенности вегетативных и генеративных органов и их отличие от J. oxycedrus, на втором – выполняли генетические исследования. Длина хвои крымской популяции составляет 12.94 ± 0.19 мм, что соответствует восточноитальянской популяции J. deltoides. При этом ширина хвои равна 1.39 ± 0.02 мм, что свойственно португальской популяции J. oxycedrus. Размеры шишкоягод составляют: d₁ (условно высота) – 7.54 ± 0.14 мм, d₂ (условно ширина) – 9.11 ± 0.09 мм, что больше соответствует J. deltoides. Форма шишкоягод варьирует весьма сильно. Встречаются особи с шишкоягодами, кроющие чешуи которых визуально не отличимы, их верхушки полностью срастаются. Подобное явление характерно для западносредиземноморских популяций J. oxycedrus. Морфологический анализ вегетативных и генеративных органов J. deltoides показал, что при сочетании двух этих признаков достоверно различить особи J. deltoides и J. oxycedrus не представляется возможным. Для генетического анализа использовали ядерные (внутренний транскрибируемый спейсер ITS) и хлоропластные (petN-psbM, trnS-trnG) некодирующие участки генома. Исследования показали, что ядерные участки генов обладают большей вариабельностью, чем хлоропластные. Последовательности, полученные в данной работе, образовали кладу с образцами J. deltoides 9430 и 9431 (BAYLU), произрастающими в Турции, что позволяет отнести изученные образцы к виду J. deltoides.

Виноград – одна из самых распространенных сельскохозяйственных культур в мире. В настоящее время наиболее точным методом для изучения генофонда растений считается анализ генотипов на уровне ДНК. Дикорастущие формы и древние сорта различных регионов виноградарства – актуальные объекты исследований в данной области. Целью работы было изучение популяции дикорастущего винограда, произрастающей на территории заповедника «Утриш» на Черноморском побережье Краснодарского края. Территория заповедника представляет интерес для подобного рода исследований, так как является местом древних поселений, а экологические условия пригодны для произрастания диких форм винограда. В процессе обследования территории обнаружено 24 образца дикорастущего винограда, которые были описаны по основным морфологическим характеристикам и проанализированы молекулярно-генетическим методом. Найденные формы генотипированы с помощью 15 ДНК-маркеров, в том числе девяти общепринятых для ДНК-паспортизации сортов винограда (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79) и маркера VVIb23, позволяющего определять обоеполые и двудомные формы. Статистическая обработка данных полиморфизма микросателлитных локусов выполнена в программе GenAlEx 6.5. Генетические взаимосвязи исследуемых форм винограда оценивали в программе PAST 2.17c. В результате обнаружено, что образцы характеризуются морфологическим и генетическим полиморфизмом. Количество идентифицированных аллелей в выборке варьировало от 5 до 18 и составило в среднем 8 аллелей на локус. Проведение статистической обработки данных ДНК-анализа позволило выявить две генетически различные популяции среди обнаруженных дикорастущих форм. Оценено генетическое сходство найденных форм с некоторыми аборигенными сортами географически близких регионов виноградарства, подвойными сортами и представителями Vitis sylvestris с других территорий. Одна из обнаруженных в заповеднике «Утриш» популяций близка к ряду генотипов V. sylvestris, ДНК-профили которых представлены в международной базе данных Vitis International Variety Catalogue.

Тритикале (× Triticosecale Wittmack) представляет большой интерес как страховая культура, способная обеспечить стабильность валового сбора фуражного и продовольственного зерна с более низкими затратами. В Западной Сибири возделываются сорта только озимых тритикале, однако яровые тритикале являются значимыми для выращивания в регионах, не пригодных для озимых культур. Для создания яровых сортов с высокой урожайностью и хорошим качеством зерна необходимо изучение и обогащение генофонда, выделение доноров хозяйственно ценных признаков. Одним из возможных путей решения этой задачи может быть получение вторичных гексаплоидных тритикале с привлечением тетраплоидного дикорастущего вида пшеницы полба Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl. Целью данной работы было создание и изучение гибридов полбы T. dicoccum (Schrank) Schuebl. с гексаплоидной тритикале с использованием геномной in situ гибридизации при окрашивании мейотических хромосом и анализ элементов продуктивности растений в F₄–F₈. По признакам продуктивности и натуры зерна в гибридной популяции F₄ были отобраны растения ДТ4, ДТ5, ДТ6 и выявленные в их потомстве пребридинговые формы F₆ – ДТ 4/168, ДТ 5/176 и ДТ 6/186. Потомства гибридов ДТ4 и ДТ5 и форм ДТ 4/168 и ДТ 5/176 имели повышенную натуру зерна (свыше 750 г/л), но невысокую продуктивность. Гибрид ДТ6 и полученная от него форма ДТ 6/186 отличались высокими показателями продуктивности зерна (785 ± 41 и 822 ± 74 г/м² соответственно), но, как и отцовская форма тритикале УК 30/33, имели пониженную натуру зерна. У растений потомства F₈ ДТ 6/186 в мейозе обнаружено 7 гомологичных пар хромосом ржи и от 27 до 30 хромосом пшеницы, что свидетельствует о наличии полного генома ржи и двух геномов пшеницы AABB. Хромосомы ржи демонстрировали стабильное формирование бивалентов в отличие от хромосом пшеницы, что вызвало анеуплоидию в популяциях растений. Таким образом, получены гексаплоидные формы ДТ 4/168 и ДТ 5/176 с хорошо выполненным гладким зерном и высокой натурой зерна, которые можно использовать в качестве источника этого признака для селекции тритикале пищевого направления. Форма ДТ 6/186 перспективна для дальнейшего селекционного процесса с целью получения высокоурожайных форм тритикале.

У животных ожирение, вызванное потреблением сладко-жирной диеты, служит наиболее адекватной моделью развития алиментарного ожирения у человека. У мышей с ожирением фактор роста фибробластов 21 (FGF21) снижает массу тела, благоприятно влияет на вкусовые предпочтения, улучшает метаболизм глюкозы и липидов. В различных моделях ожирения показано, что пол влияет на эффекты FGF21. У мышей с ожирением, вызванным сладко-жирной диетой, эффекты FGF21 изучены только у самцов. Цель работы заключалась в сравнении влияния FGF21 на массу тела, выбор пищи, углеводно-жировой обмен у самцов и самок мышей C57Bl/6J с ожирением, вызванным потреблением сладко-жирной диеты. В течение 10 недель мышей кормили диетой, состоящей из стандартного лабораторного корма, свиного сала и сладкого печенья, затем 7 дней они получали инъекции FGF21 (1 мг на 1 кг) или растворителя. Измерены масса тела, масса потребленных продуктов, показатели крови, толерантность к глюкозе, экспрессия в печени генов и белков, а в жировой ткани и гипоталамусе – только генов. У мышей обоих полов введение FGF21 снизило массу тела, не изменило общее количество потребленной энергии и активировало орексигенные пути в гипоталамусе. Однако на транскрипционном уровне выявлены половые различия в реализации орексигенного действия FGF21 в гипоталамусе. Метаболическое действие FGF21 также зависело от пола. Только у самцов FGF21 вызывал благоприятное антидиабетическое воздействие: снижал уровни жирных кислот и лептина в крови, улучшал толерантность к глюкозе, повышал экспрессию в печени генов Ppargc1, Fasn, Accα, вовлеченных в жировой обмен, и гена Insr, а также белка глюкокиназы, которые опосредуют действие инсулина. Только у самок FGF21 увеличивал потребление энергии со стандартным кормом и снижал – с печеньем. Таким образом, у мышей в модели ожирения, вызванного сладко-жирной диетой, FGF21 уменьшал массу тела особей обоего пола, оказывал антидиабетический эффект только у самцов и менял вкусовые предпочтения только у самок. Эти результаты указывают на необходимость разработки специальных подходов в использовании FGF21 и его аналогов для лечения метаболических последствий ожирения у представителей разных полов.

Болезнь Альцгеймера – это наиболее распространенная форма деменции, вызывающая прогрессирующую утрату когнитивных способностей и поражающая миллионы людей во всем мире. Несмотря на интенсивную работу множества исследовательских групп, механизмы, лежащие в основе развития болезни Альцгеймера, до сих пор не выяснены. В последнее время все больше усилий направлено на изучение механизмов, приводящих к формированию внутриклеточных нейрофибриллярных клубков, состоящих из гиперфосфорилированного Tau-белка, ассоциированного с микротрубочками. Патологическая агрегация Tau-белка, как известно, приводит к развитию нейродегенерации, связанной с нарушением нейрогенеза и апоптоза. В данном исследовании мы рассмотрели эффекты центрального введения агрегирующего Tau-белка человека на паттерны экспрессии генов Bdnf, Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax и Bcl-2 в мозге мышей линии C57Bl/6J. Обнаружено, что через пять дней после введения Tau-белка человека в левый боковой желудочек мозга мыши происходят существенные изменения в паттернах экспрессии генов, принимающих участие в регуляции апоптоза и нейрогенеза. Так, было показано значительное снижение уровня мРНК гена Bdnf, кодирующего важнейший нейротрофический фактор мозга (brain-derived neurotrophic factor), во фронтальной коре мозга мышей экспериментальной группы, что может играть важную роль в нейродегенерации, вызываемой патологической агрегацией Tau-белка. В то же время центральное введение Tau-белка человека не повлияло на экспрессию генов Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax и Bcl-2 во фронтальной коре и гиппокампе мышей. При этом в мозжечке было обнаружено существенное снижение экспрессии гена Mapt, кодирующего эндогенный Tau-белок мыши. Однако изменений в уровне белка и фосфорилировании эндогенного Tau-белка в исследованных структурах мозга не выявлено. Таким образом, центральное введение агрегирующего Tau-белка человека приводит к снижению экспрессии гена Bdnf во фронтальной коре и гена эндогенного Tau-белка (Mapt) в мозжечке мышей линии С57Bl/6J.

Исследованы ДНК повторы, присутствующие в геномных библиотеках с низким покрытием (0.1–0.5) четырех видов амфипод, эндемичных для озера Байкал (Восточная Сибирь), и четырех эндемичных видов брюхоногих моллюсков семейства Baicaliidae. Для этого были построены деревья методом объединения ближайших соседей для каждого квартета видов (амфиподы и моллюски) на основе соотношения повторяющихся классов, общих для каждой пары видов. Топология этих деревьев была сопоставлена с филогениями, полученными для тех же видов на основе сцепленных белок-кодирующих митохондриальных нуклеотидных последовательностей. У всех проанализированных видов в долю повторов ДНК вовлечено около половины генома. У относительно более древних амфипод (самый последний общий предок, MRCA, существовал приблизительно шестьдесят миллионов лет назад) наиболее распространенными были видоспецифичные повторы, тогда как у гораздо более молодых байкалиид (MRCA приблизительно равен трем миллионам лет) большинство повторов ДНК были общими для всех четырех видов. Если наличие/отсутствие повтора рассматривать как отдельный независимый признак, а отношение общего числа повторов в паре видов использовать в качестве меры расстояния, топология дерева NJ такая же, как и филогения квартета, выведенная для белков митогеномов, кодирующих нуклеотидные последовательности. Между тем в каждой группе видов было обнаружено значительное количество повторов, указывающих на возможность ненейтральной эволюции или горизонтального переноса между видами, занимающими один и тот же биотоп. Эти повторы были общими для неродственных групп, но отсутствовали в сестринских геномах. С другой стороны, в таких случаях некоторые черты, имеющие экологическое значение, также были общими.

Для выявления систем организма, подверженных эпигенетической трансформации при оплодотворении in vitro (IVF), были выполнены сравнительные морфофункциональные исследования половозрелых потомков мышей аутбредной линии CD1, свободных от патогенов (SPF-статус), полученных путем IVF (опыт) и при естественном зачатии (контроль). Исследования включали в себя оценку возрастной динамики массы и композиций тела, потребления и расходования энергии, а также глюкозный гомеостаз. Для нивелирования эффектов, обусловленных разным числом новорожденных в контроле и в опыте, у контрольных самок сокращали вдвое размеры выкармливаемых пометов. Самцы, полученные с использованием процедуры IVF, превосходили по массе тела контрольных самцов во всех возрастных группах. Как показал дисперсионный анализ с факторами «опыт/контроль», «пол», «возраст» (7, 10 и 20 недель), процедура IVF статистически значимо и однонаправленно влияла на композиционный состав тела. При этом IVF потомки превосходили контрольных особей по относительному содержанию жира, но проигрывали им по значениям тощей массы. Эффект взаимодействия факторов был статистически не значимым. У IVF потомков обоего пола были отмечены большие значения отношений жира к тощей массе (FLR). Поскольку жировая ткань вносит значительно меньший вклад в общее потребление энергии по сравнению с мышцами – основным компонентом тощей массы, то неудивительно, что при одинаковом уровне двигательной активности IVF потомки потребляли меньше корма, чем контрольные животные. При пересчете на один грамм массы тела эта разница достигала 19 %. Одним из следствий пониженной утилизации энергетических субстратов IVF потомками является снижение их толерантности к нагрузке глюкозой. Интегральным критерием эффективности восстановления исходного уровня глюкозы служит площадь под кривой (AUC), величина которой была в 2.5 раза (самцы) и 3.2 раза (самки) выше у IVF потомков по сравнению с соответствующим контролем. Таким образом, совокупность собственных и литературных данных показывает увеличение риска метаболических нарушений у IVF потомков, что подтверждают эпидемиологические исследования сравнительно молодой когорты людей, рожденных с применением вспомогательных репродуктивных технологий.

Медоносная пчела Apis mellifera является довольно сложным объектом для селекции в силу особенностей ее биологии. Селекционные мероприятия в пчеловодстве нацелены на получение семей пчел с высокими показателями хозяйственно полезных признаков, таких как продуктивность, устойчивость к низким температурам и заболеваниям, гигиеническое поведение, яйценоскость матки и др. На примере двух пасек, специализирующихся на разведении A. m. mellifera и A. m. carnica, рассмотрено применение генетических методов в селекции медоносной пчелы. Первым этапом работы было установление подвидовой принадлежности на основе оценки полиморфизма межгенного локуса мтДНК tRNAleu-COII и микросателлитных локусов ядерной ДНК Ap243, 4a110, А24, A8, A43, A113, A88, Ap049 и A28. Подтверждено, что исследуемые семьи соответствуют заявленным подвидам. На пасеке с A. m. mellifera выявлены гибридные семьи. Метод, основанный на анализе полиморфизма локуса tRNAleu-COII (или COI-COII) и микросателлитных локусов ядерной ДНК, был разработан для идентификации темной лесной пчелы A. m. mellifera и не позволяет дифференцировать представителей эволюционных ветвей С (A. m. carnica и A. m. ligustica) и О (A. m. caucasica). На втором этапе оценивалось аллельное разнообразие гена csd. На пасеке, содержащей семьи A. m. mellifera (N = 15), выявлено 20 аллелей csd, на пасеке, содержащей семьи A. m. carnica (N = 44), – 41 аллель. Шесть аллелей были общими для двух пасек. ДНК-диагностика заболеваний пчелы показала, что исследуемые семьи являются здоровыми. По результатам исследований разработана схема получения первичного материала для селекции медоносной пчелы, на который впоследствии может быть наложен отбор по хозяйственно полезным признакам. Кроме того, ежегодная оценка аллельного разнообразия гена csd позволит пролить свет на частоту формирования новых аллельных вариантов и другие вопросы, связанные с эволюцией этого гена.

Результаты исследований в области четвертичной геологии, археологии, палеоантропологии и генетики человека показывают, что предки американских индейцев прибыли в средние широты Северной Америки главным образом по тихоокеанскому побережью. Но до этого они населяли Арктику и во время послед него ледникового максимума укрывались в рефугиуме на территории Берингии, соединявшей Евразию и Северную Америку. Генофонд американских индейцев представлен уникальными гаплогруппами митохондриаль ной ДНК и Y-хромосомы, эволюционный возраст которых составляет от 13 до 22 тыс. лет. Результаты анализа палео геномных данных также свидетельствуют о том, что во время последнего ледникового максимума на территории Берингии сохранялись группы населения, возникшие в результате взаимодействия древнейшего верхнепалеолитического населения Северной Евразии и пришлых групп населения из Восточной Азии. Примерно 20 тыс. лет назад началось формирование популяций Берингии, а время их существования в относительной изоляции оценивается примерно в 5 тыс. лет. Таким образом, период адаптации берингийцев к условиям Арктики мог занять несколько тысячелетий. Адаптация предков америндов к высоким широтам и холодному климату подтверждается геномными данными, показавшими, что адаптивные генетические варианты у американских индейцев ассоциируются с различными метаболическими путями: процессами продукции меланина в коже, волосах и глазах, функционированием сердечно-сосудистой системы, энергетическим обменом и особенностями иммунного ответа. Между тем анализ существующих гипотез об отборе некоторых генетических вариантов у берингийских предков америндов в связи с адаптацией к условиям Арктики (например, в генах FADS, ACTN3, EDAR) демонстрирует неоднозначность результатов проверки, что может быть связано с утратой некоторых следов «берингийской» адаптации в генофондах современных американских индейцев. Наиболее оптимальной стратегией дальнейших исследований представляется поиск адаптивных вариантов с помощью анализа палеогеномных данных с территории Берингии, однако таких генетических данных пока очень мало.

Остеопетроз («мраморная кость», МКБ-10-78.2) включает группу наследственных нарушений костной системы, отличающихся клинической вариабельностью и генетической гетерогенностью. Название «остеопетроз» происходит от греческих слов: ỏστέον (остео) – кость, πέτρα (петросис) – камень, что характеризует основной признак заболевания – повышенную плотность костей, обусловленную нарушениями равновесия формирования и ремоделирования кости, приводящими к структурным изменениям в костной ткани, предрасположенности к переломам, деформациям скелета. Эти дефекты, в свою очередь, влияют на другие важные органы и ткани, особенно на костный мозг и нервную систему. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному, аутосомно-доминантному типам, встречаются Х-сцепленные формы заболевания, а также спорадические случаи. Частота аутосомно-доминантного остеопетроза составляет 1 на 20 тыс., а аутосомно-рецессивного – 1 на 250 тыс. новорожденных. На сегодняшний день описано 23 гена, структурные изменения в которых приводят к развитию остеопетроза. Клинические симптомы при остеопетрозных состояниях сильно различаются по проявлению и степени тяжести. Наиболее легкие скелетные нарушения наблюдаются во взрослом возрасте и встречаются при аутосомно-доминантной форме остеопетроза. Тяжелые формы, характеризующиеся переломами, умственной отсталостью, поражениями кожи, нарушениями иммунной системы, ацидозом почечных канальцев, наблюдаются при аутосомно-рецессивном типе остеопетроза, проявляющемся в раннем детском возрасте. Диагноз «остеопетроз» ставится на основании клинической и рентгенологической оценки, подтвержденной биопсией костей и генетическим тестированием. Для аутосомно-рецессивных форм остеопетроза важны ранняя диагностика и лечение заболевания с целью установления гематологических нарушений, а также для предотвращения прогрессирования заболевания до возникновения необратимых неврологических последствий. Большинство пациентов умирают в течение первого десятилетия из-за вторичных инфекций и/или кровотечений, а также угнетения функции костного мозга. В настоящей работе представлен обзор современного состояния изучения остеопетроза, клинико-генетических аспектов, молекулярного патогенеза заболевания.

Астма – хроническое гетерогенное и часто трудно поддающееся лечению состояние, приводящее к несоразмерным расходам системы здравоохранения. Дети с тяжелой астмой подвержены повышенному риску неблагоприятных исходов, включая побочные эффекты, связанные с приемом лекарств, угрожающие жизни обострения и ухудшение качества жизни. Важным терапевтическим акцентом является достижение контроля над заболеванием, что подразумевает персонифицированный подход к лечению при любой степени тяжести астмы. Астма относится к мультифакториальным заболеваниям, имеющим значимую генетическую детерминанту, однако наследование астмы на сегодняшний день полностью не объяснено. В развитии разных форм заболевания особую роль играют полиморфные гены медиаторов воспаления, в том числе цитокинов. В настоящем исследовании впервые получены масштабные данные о распределении генотипов генов цитокинов (IL2, IL4, IL5, IL6, IL10, IL12, IL13, IL17A, IL31, IL33, IFNG, TNFA) среди больных астмой русских детей Красноярского края. Генотипирование осуществлено с использованием метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ). В ходе исследования нами выявлены маркеры, предрасполагающие к развитию различных вариантов течения астмы у детей: генотип CT и аллель Т rs2243250 IL4 ассоциированы с развитием астмы (p < 0.05), особенно при легкой форме и контролируемом течении. Генотип ТT и аллель Т rs1800925 IL13 ассоциированы с астмой, в том числе тяжелой степени, и с неконтролируемой формой (p < 0.05). Установлено, что генотипы АА IL17A rs2275913, ТТ IFNG rs2069705 и аллельный вариант А TNFA rs1800629 ассоциированы с легкой степенью астмы, генотип ТТ IFNG rs2069705 ассоциирован также с контролируемой формой. Полученные результаты дополнят данные о характеристике распределения полиморфных вариантов генов цитокинов в русской популяции и у больных астмой с различным течением заболевания, что можно будет использовать для формирования планов органов практического здравоохранения в отношении профилактики развития тяжелой неконтролируемой астмы и в целях оптимизации персонифицированной терапии.

Раскрытие молекулярных механизмов развития первичного остеопороза имеет фундаментальное значение как с точки зрения понимания патогенеза заболеваний опорно-двигательного аппарата в целом, так и для выявления ключевых звеньев генетической и эпигенетической регуляции экспрессии генов ремоделирования костной ткани. Количество обнаруженных молекулярно-генетических маркеров остеопороза продолжает расти, однако существует очевидная необходимость описания их функциональных взаимодействий. Установлено, что такие взаимодействия сопряжены с контролем экспрессии ряда факторов транскрипции и дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток по пути остеобластогенеза и адипогенеза, а моноцитарных предшественников – по пути остеокластогенеза. Кроме того, результаты эпигенетических исследований значительно расширили понимание роли посттрансляционных модификаций гистонов, ДНК-метилирования и РНК-интерференции как в молекулярном патогенезе первичного остеопороза, так и в регуляции развития костной ткани. Несмотря на это, знания не систематизированы и нуждаются в обобщении данных исследований роли эпигенетических модификаторов в развитии первичного остеопороза, и, что не менее важно, в описании влияния каждого известного эпигенетического механизма на отдельные молекулярные звенья процесса формирования и резорбции костной ткани в течение онтогенеза человека, в том числе у лиц пожилого возраста. Понимание того, какие молекулярно-генетические механизмы и регуляторные системы вовлечены в развитие данной нозологии, представляет потенциальный интерес для создания таргетной терапии, поскольку уже сейчас рассматривается вопрос о возможности применения микроРНК для узконаправленной регуляции генов. Кроме того, систематизация этих данных важна для изучения разницы массивов эпигенетических маркеров, в зависимости от расовой и этнической принадлежности. В представленной обзорной статье проанализированы соответствующие систематические обзоры и оригинальные статьи, собрана и классифицирована информация о современных достижениях в области изучения эпигенетических механизмов и их аберраций при первичном остеопорозе, а также рассмотрены результаты исследований эпигенетических механизмов на отдельных функциональных звеньях ремоделирования костной ткани.

Засушливые местообитания привлекают все больше внимания с точки зрения исследования биоразнообразия и обнаружения новых видов бактерий. Они являются одними из целевых экосистем для выделения новых штаммов актинобактерий, которые с большой вероятностью могут продуцировать новые метаболиты. В настоящей работе представлены результаты по выделению актинобактерий из почв сухостепной зоны Селенгинского среднегорья, их таксономическому разнообразию и эколого-трофическим свойствам. Численность бактерий на крахмало-аммиачной среде колебалась от 6.6 × 10⁵ до 7.1 × 10⁶ КОЕ/г. Максимальные значения численности были отмечены в подповерхностных и срединных горизонтах исследуемых почв. Получено 28 штаммов грамположительных бактерий, представленных тонким разветвленным мицелием, кокковидными и палочковидными формами. По результатам анализа последовательностей гена 16S рРНК выделенные культуры были отнесены к родам Streptomyces, Arthrobacter, Glycomyces, Kocuria, Microbacterium, Micromonospora, Nocardioides, Pseudarthrobacter и Rhodococcus филума Actinomycetota. Один изолят, показавший низкое сходство последовательности гена 16S рРНК с ранее выделенными и достоверно описанными видами, представлял собой новый вид рода Glycomyces. Все исследуемые штаммы мезофильны, предпочитают нейтральные или слабощелочные условия, имеют границы роста в диапазоне температур от 5 до 45 °С и значений рН от 6 до 9. Оптимальная концентрация NaCl для роста культур составляла от 0 до 1 %. Исследуемые штаммы были способны утилизировать в качестве источника углерода достаточно широкий спектр моно- и дисахаридов, многоатомных спиртов. В качестве источника азота выделенные культуры использовали как органические (белки и аминокислоты), так и неорганические (соли аммония и нитраты) соединения. Исследование наличия внеклеточных ферментов показало, что все культуры могли продуцировать каталазу и амилазу, 78.6 % от общего количества изолятов продуцировали протеазу и липазу, 53.6 % – целлюлазу, 28.6 % – уреазу. Полученные данные расширяют знания о разнообразии микробных сообществ почв Селенгинского среднегорья и подтверждают, что данные почвы представляют интерес с точки зрения поиска новых видов актинобактерий.

Молокосвертывающий фермент химозин является представителем группы аспартатных протеиназ. Химозин – основной компонент сычужного фермента, традиционно получаемого из желудков телят-молокопоек и широко используемого для свертывания молока при производстве разнообразных видов сыра. Другой источник химозина, не требующий умерщвления животных, базируется на технологии рекомбинантных ДНК. Рекомбинантный химозин альпака обладает рядом ценных технологических свойств, делающих его привлекательным для использования в сыроделии в качестве альтернативы рекомбинантному химозину коровы. Цель настоящей работы – исследование влияния коэкспрессии тиоредоксина и прохимозина на рефолдинг рекомбинантного зимогена и активность химозина альпака. Для достижения поставленной цели на основе плазмиды pET32a был сконструирован экспрессионный вектор, содержащий ген тиоредоксина А, слитый с N-концевой последовательностью зимогена маркерного фермента – прохимозина альпака. С помощью сконструированного вектора pET-TrxProChn создан штамм-продуцент рекомбинантного химерного белка тиоредоксин-прохимозин. Выбор прохимозина в качестве модельного белка обусловлен способностью этого зимогена к автокаталитической активации, при которой происходит удаление профрагмента вместе с присоединенной к нему последовательностью тиоредоксина с образованием активного химозина. Показано, что штамм Escherichia coli BL21, трансформированный плазмидой pET-TrxProChn, обеспечивает эффективный синтез химерной молекулы тиоредоксин-прохимозин. Однако химерный белок накапливается в тельцах включения в нерастворимой форме. Поэтому для создания активного целевого фермента была использована процедура ренатурации. Присоединение тиоредоксина, обладающего способностью восстанавливать дисульфидные связи, к N-концевой последовательности прохимозина обеспечивает оптимальные условия для рефолдинга зимогена и увеличивает выход рекомбинантного химозина альпака сразу после активации и при длительном хранении на 13 и 15 % соответственно. Включение тиоредоксина в состав химерного белка, по всей видимости, способствует процессу корректного восстановления дисульфидных связей в молекуле прохимозина, что отражается на динамике роста молоко свертывающей активности химозина альпака при длительном хранении.