Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Оригинальный русский текст: https://vavilovj-icg.ru/2023-year/27-5/

 

Том 27, № 5 (2023)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.18699/VJGB-23-51

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И БИОКОЛЛЕКЦИИ

 
433-439 476
Аннотация

Мягкая пшеница, наряду с другими представителями трибы Пшенициевых, обладает огромным генетическим потенциалом для создания сортов с высокими технологическими и реологическими свойствами муки. Поэтому исследования генетической базы полиморфизма сортов мягкой пшеницы и выявление аллелей генов, ассоциированных с высокими хлебопекарными признаками, представляются актуальными. Цель данной работы – анализ нуклеотидных последовательностей гена субъединиц x-типа высокомолекулярных глютенинов Glu-B1-1 и анализ предсказанных аминокислотных последовательностей его белкового продукта у трех генотипов мягкой пшеницы. В ходе генотипирования по гену Glu-B1-1 у сортов мягкой пшеницы Авеста, Ленинградка крупнозерная и линии С-75094 были обнаружены ранее не описанные изменения в размерах амплифицируемых участков. Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей этих генов с известными опубликованными последовательностями показал наличие двух делеций у генотипов Авеста и С-75094 и семи однонуклеотидных замен у сорта Ленинградка крупнозерная. Выравнивание предсказанных аминокислотных последовательностей Glu-В1 рассматриваемых генотипов и стандартного сорта, несущего аллель Glu-B1-а, показало, что делеции в аминокислотных последовательностях у сорта Авеста и линии С-75094 локализуются в центральном домене белка и влияют на количество три-, гекса- и нонапептидов. У сорта Ленинградка крупнозерная было выявлено уменьшение количества трипептида GQQ и гексапептида PGQGQQ на одну единицу; кроме того, выявлены замены пяти аминокислот. Таким образом, нами обнаружены ранее не описанные делеции и замены в нуклеотидных последовательностях гена высокомолекулярных глютенинов Glu-B1-1, которые приводят к изменениям аминокислотных последовательностей в функционально значимых участках, а именно в центральных доменах белковых молекул. Выявленные мутации могут быть использованы при генотипировании сортообразцов мягкой пшеницы.

 
440-446 414
Аннотация

Селекционная биофортификация направлена на обогащение съедобных частей растения микронутриентами. В рамках данной стратегии молекулярный скрининг коллекций различных культур позволяет определять аллельные варианты генов, новые аллели и сцепленность аллельных вариантов с морфофизиологическими признаками. Кукуруза Zea mays L. является важной зерновой и силосной культурой, а также источником основного предшественника витамина А – β-каротина, производного β,β-ветви пути биосинтеза каротиноидов. Параллельная β,ε-ветвь запускается ликопин-ε-циклазой LCYE, низкая экспрессия которой приводит к росту содержания провитамина А и связана с вариабельностью регуляторной последовательности 5’-UTR гена. В настоящем исследовании проведены скрининг коллекции 165 инбредных линий кукурузы российской селекции на варианты аллелей 5’-UTR LCYE, а также поиск зависимости уровня экспрессии гена LCYE от аллельного варианта 5’-UTR в листьях 14 коллекционных линий. Проанализированные 165 линий разделились на три группы, несущие аллели А2 (64 линии), А5 (31) и А6 (70). В сравнении с А2, аллель А5 содержал две делеции (в позициях -267–260 и -296–290 от ATG-кодона) и замену G251→T, тогда как аллель А6 – одну делецию (-290–296) и две замены (G251→T, G265→T). Анализ экспрессии гена LCYE в листовой ткани проростков образцов 14 линий, различающихся аллельными вариантами, показал отсутствие ассоциаций варианта аллеля 5’-UTR LCYE с уровнем экспрессии гена. Четыре линии, несущие аллели А2 (образцы 6178-1, 6709-2, 2289-3) и А5 (образец 5677), имели значительно более высокий уровень экспрессии гена LCYE (~0.018–0.037) по сравнению с остальными десятью проанализированными линиями (~0.0001–0.004), среди которых были представлены все три аллельных варианта.

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ НА ИММУНИТЕТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ

 
447-453 404
Аннотация

Проверена реакция 250 селекционных линий мягкой озимой пшеницы на устойчивость к возбудителю Puccinia triticina в условиях инфекционного поля на территории Добруджанского сельскохозяйственного института (Генерал Тошево, Болгария) в течение трех сезонов. Отобрано 20 линий с разной степенью устойчивости в полевых условиях. Для изучения реакции этих линий на стадии проростков в тепличных условиях на отдельные патотипы Р. triticina использовали мультипатотипное тестирование. По реакции линий на стадии проростков и взрослых растений установлено, что 20 % из них обладают расоспецифической устойчивостью. Одна из линий (99/08-52) проявила полную устойчивость к патотипам, используемым в тепличных условиях. Ее реакция совпала с реакцией изогенных линий – носителей генов Lr9, Lr19, Lr22a, Lr22b и Lr25. Еще три линии (19/06-108, 82/08-43 и 82/08-35) показали резистентную реакцию на шесть или пять патотипов, использованных в исследовании. Их реакция частично совпала с реакцией пяти изогенных линий. Вероятно, некоторые из этих генов присутствуют у перечисленных выше линий. Линии-носители данного типа устойчивости подлежат дальнейшим генетико-селекционным исследованиям для подтверждения наличия расоспецифического гена. У 25 % линий частичная расоспецифическая устойчивость на стадии проростков сочеталась с устойчивостью расовой неспецифической природы на взрослой стадии. Из всех изученных линий 40 % обладали расовой неспецифической устойчивостью, а 15 % – устойчивостью типа slow rusting. По результатам наших исследований, линии, показавшие стабильную устойчивость к бурой ржавчине, могут быть включены в селекционные программы по созданию сортов, устойчивых к Р. triticina.

 
454-462 528
Аннотация

Орех грецкий – важная садовая культура, которая по объему производства занимает второе место среди всех орехоплодных. Несмотря на значительную потребность на внутреннем рынке, промышленное производство плодов ореха грецкого в России в настоящее время развито недостаточно. При этом существует необходимость обновления сортимента новыми высокопродуктивными сортами, адаптированными к местным агроклиматическим условиям и обладающими высоким качеством плодов, конкурентоспособными на мировом уровне. Важным вопросом для успешной реализации селекционных программ является комплексное изучение генофонда. В связи с этим в рамках исследования была поставлена задача оценки по комплексу признаков перспективных сортов из коллекции генофонда ореха грецкого Никитского ботанического сада и анализа генетических взаимосвязей на основе микросателлитного генотипирования. По результатам выполненной фенотипической оценки изучаемая выборка, включающая 31 сорт, была разделена на несколько групп по основным хозяйственно-биологическим характеристикам, таким как морозо- и засухоустойчивость, срок начала вегетации, сроки созревания, тип цветения, масса плода, толщина эндокарпа. Выделены сорта с хозяйственно ценными признаками, которые можно рекомендовать как перспективные в качестве исходных родительских форм в селекционной работе на устойчивость к абиотическим стресс-факторам, а также сорта с повышенной урожайностью и обладающие крупным размером плодов. На основании анализа восьми SSR-маркеров (WGA001, WGA376, WGA069, WGA276, WGA009, WGA202, WGA089 и WGA054) оценен уровень генетического разнообразия и определены генетические взаимосвязи в изученной выборке сортов. Выявлено наличие от шести (WGA089) до одиннадцати (WGA276) аллелей на локус. Суммарно по восьми использованным ДНК-маркерам было идентифицировано 70 аллелей при среднем значении 8.75. Анализ данных SSR-генотипирования в программе Structure 2.3.4 установил наличие двух основных групп генотипов. С учетом того, что все изученные сорта представляют собой отборы из местных семенных популяций в разных районах Крымского полуострова, выявленный уровень полиморфизма может опосредованно отражать уровень генетического разнообразия местного генофонда ореха грецкого. При этом наличие двух генетически обособленных групп, вероятно, свидетельствует о существовании двух независимо сформировавшихся пулов автохтонного генофонда вида Juglans regia L. на Крымском полуострове.

ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ

 
463-470 729
Аннотация

Известно, что различные виды животных при обитании в одинаковых условиях среды могут сформировать сходные фенотипы. Изучение конвергентной эволюции нескольких видов под действием одного и того же средового фактора позволяет выявить у них общие механизмы генетической адаптации. Местные породы крупного и мелкого рогатого скота формировались на протяжении тысяч лет под воздействием доместикации, а также отбора, направленного на адаптацию к факторам местной среды обитания и удовлетворение потребностей человека. Ранее нами был выявлен ряд генов-кандидатов в участках генома, подвергшихся отбору в ходе доместикации и адаптации к климатическим условиям России, включая низкие зимние температуры, у местных пород крупного рогатого скота (КРС) и овец с использованием данных полногеномного генотипирования. Однако эти данные обладают низким разрешением и не позволяют выявить большинство нуклеотидных замен. Целью работы было создание по данным полногеномного секвенирования списка генов, связанных с адаптацией российских пород КРС и овец, а также идентификация генов-кандидатов и метаболических путей для проведения селекции на адаптацию к холоду. Использованы опубликованные нами данные по поиску следов отбора в геномах российских или разводимых в России пород КРС (якутская, холмогорская, бурятская, вагю) и овец (забайкальская, тувинская). Количество генов-кандидатов в районах, потенциально подвергавшихся селекции, составило 946 у КРС и 151 у овец. Нами показано, что изученные российские породы КРС и овец имеют не менее 10 общих генов под отбором, по-видимому, участвующих в процессах адаптации/селекции, в том числе адаптации к холодному климату, включая гены ASTN2, PM20D1, TMEM176A, GLIS1. На основании пересечения со списком генов, подвергавшихся отбору по крайней мере у двух видов арктических/антарктических млекопитающих, у КРС и овец выявлено 20 и 8 генов соответственно, которые потенциально вовлечены в адаптацию к холоду. Среди них наиболее перспективными для дальнейших исследований являются ASPH, NCKAP5L, SERPINF1 и SND1. Анализ генных онтологий указывает на существование возможных общих биохимических путей адаптации к холоду у домашних и диких млекопитающих, связанных с разборкой цитоскелета и апоптозом.

 
471-479 382
Аннотация

В настоящем исследовании 371 корова голштинской породы из шести стад и 26 быков голштинской породы, которые использовались в этих стадах, были генотипированы с помощью чипа llumina BovineSNP50. Для идентификации гомозиготных последовательностей (ROH) выполнялись последовательные и скользящие сканирования с помощью программ detectRUNS и Plink. Пропущенные SNP генотипы не оказали существенного влияния на данные ROH. Среднее количество RОН, выявленное у коров при последовательных сканированиях, составило 95.4 ± 2.7, при скользящих сканированиях – 86.0 ± 2.6, тогда как у быков голштинской породы оно было меньше – 58.9 ± 1.9. Длина сегментов ROH варьировала от 1 до 16 Мб и более, при этом основное количество ROH имело длину 1–2 Мб. Из 29 хромосом наиболее насыщены ROH оказались ВТА 14, ВТА 16 и ВТА 7. Средний коэффициент инбридинга по стадам составил 0.111 ± 0.003 и 0.104 ± 0.004 на основе последовательных и скользящих сканирований соответственно, а для быков на основе последовательных сканирований – 0.078 ± 0.005. Эти значения не превышали показатели для голштинского скота в Северной Америке. Результаты исследования подтвердили более точную идентификацию ROH последовательными сканированиями, а также то, что количество разрешенных гетерозиготных SNP в ROH может оказывать существенное влияние на данные ROH.

 
480-487 499
Аннотация

Половой отбор рассматривается в качестве одного из ведущих факторов эволюционного развития. В условиях постоянной конкуренции сформировались специализированные способы привлечения особей противоположного пола, а также критерии оценки качества полового партнера. Самцы, способные оставить наибольшее количество потомков, должны быть более привлекательными половыми партнерами, что требует от них каким-либо образом демонстрировать самкам свои преимущества. При этом ключевое условие для реализации такого отбора – это способность сигнала достоверно отражать информацию о физиологическом состоянии организма особи. У мышей одним из ведущих каналов передачи информации являются хемосигналы. Целью нашего исследования было выяснить, могут ли самцы мышей демонстрировать самкам свою репродуктивную эффективность через летучие органические соединения мочи. В ходе эксперимента самцу подсаживали двух половозрелых самок на шесть дней для размножения. Репродуктивный успех самца оценивали по наличию или отсутствию потомства. В то же время половозрелые самки, ранее не участвовавшие в размножении, оценивали мочу этих самцов. Оказалось, что более привлекательной была моча самцов, способных оставить потомство. Это выражалось в более коротком латентном времени обнюхивания самкой мочи самца в ольфакторном тесте. При помощи газовой хроматографии в моче самцов были обнаружены летучие органические соединения, которые коррелировали с поведением самок. Масс-спектрометрический анализ образцов мочи показал, что эти соединения являются производными феромона мышей 6-гидрокси-6-метил-3-гептанона. Амплитуда пиков, соответствующих данному феромону, коррелировала с уровнем тестостерона в крови и массой препуциальных желез и была выше у самцов с фертильными покрытиями. Важно отметить, что ключевые морфофизиологические показатели, такие как масса тела, масса семенников, препуциальных желез, семенных пузырьков, а также уровень тестостерона в плазме крови самцов, не отражали их способность оставить потомство. Таким образом, содержание феромона 6-гидрокси-6-метил-3-гептанона в моче самцов CD-1 может служить хорошим критерием их репродуктивной эффективности.

 
488-494 499
Аннотация

Дифференциация близкородственных биологических видов с использованием методов молекулярно-генетического анализа имеет важное значение для селекционных процессов при разведении сельскохозяйственных животных, создании гибридных линий, поддержании генетической чистоты пород, линий, отводок. Подход к дифференциации Bos grunniens и Bos taurus на основании полиморфизма STR-локусов будет способствовать поддержанию генетической обособленности данных видов и, как следствие, выявлению гибридных особей. Целью исследования была оценка дифференцирующего потенциала 15 микросателлитных локусов для различения особей домашнего яка (B. grunniens), разводимых в высокогорном регионе Калмак-Ашуу (Кочкорский район, Нарынская область, Кыргызская Республика), и крупного рогатого скота (B. taurus) трех пород (абердин-ангусская, голштинская и алатауская) с использованием молекулярно-генетического анализа. Образцы были генотипированы по 15 микросателлитным локусам (ETH3, INRA023, TGLA227, TGLA126, TGLA122, SPS115, ETH225, TGLA53, BM2113, BM1824, ETH10, BM1818, CSSM66, ILSTS006 и CSRM60). Двенадцать из рассматриваемых STR-локусов составляли стандартную панель маркеров, рекомендованную ISAG. Статистический анализ данных проводили с использованием программ GenAlEx v.6.503, Structure v.2.3.4, PAST v.4.03 и POPHELPER v1.0.10. Анализ субпопуляционной структуры исследуемых выборок в программе Structure v.2.3.4 по данным генотипирования 15 STR-локусов показал, что точность отнесения образца к B. taurus составила 99.6 ± 0.4 %, к B. grunniens – 99.2 ± 2.6 %. Наибольшим потенциалом для дифференциации B. grunniens и B. taurus обладали те локусы, для которых рассчитанные значения показателя FST оказались максимальными – BM1818 (0.056), BM1824 (0.041), BM2113 (0.030), CSSM66 (0.034) и ILSTS006 (0.063). Точность классификации B. grunniens с использованием только этих пяти микросателлитных локусов составила 98.8 ± 3.4 %, B. taurus – 99.1 ± 1.2 %. Предложенный нами подход, основанный на молекулярно-генетическом анализе пяти STR-локусов, может быть использован в качестве экспресс-теста в селекционных и воспроизводительных программах Кыргызстана для B. grunniens.

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА

 
495-501 550
Аннотация

Здоровое долголетие человека – глобальная цель мировой системы здравоохранения. В то же время неуклонное старение населения стало серьезным вызовом для систем здравоохранения многих стран мира, в том числе из-за возросшего риска развития многих тяжелых нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера (БА) и болезнь Паркинсона (БП). Определение причин и процессов, влияющих на старение и продолжительность жизни человека, а также выявление механизмов развития возрастных патологий – первостепенная фундаментальная задача, стоящая перед научным сообществом. В настоящее время основные усилия направлены на идентификацию качественных характеристик генома, детерминирующих признак. Вместе с тем при их оценке существует множество проблем, затрудняющих установление ассоциаций. Количественные признаки обременены таковыми проблемами в меньшем объеме, но в большинстве случаев упускаются при проведении современных геномных исследований, посвященных вопросам старения и долголетия. Несмотря на наличие широкого круга возможностей проведения анализа геномных данных по количественным признакам, большинство возможностей не используется, что наряду с недоступностью опубликованных данных ведет к потере этой важной информации. Настоящий обзор посвящен описанию количественных признаков, важных для понимания процесса старения и необходимых для анализа в дальнейших геномных исследованиях, и является рекомендацией для включения описанных признаков в анализ. Рассматривается взаимосвязь количественных характеристик ядерного и митохондриального генома со старением, долголетием и возрастными нейродегенеративными заболеваниями, таких как частота обширных делеций митохондриальной ДНК (mtDNA), время полураспада mtDNA, частота замен A>G в тяжелой цепи mtDNA, количество копий mtDNA, длина теломер, частота соматических мутаций. В целом можно отметить, что есть достаточно серьезные причины полагать, что различные количественные характеристики генома могут быть прямо или косвенно ассоциированы с теми или иными аспектами старения и продолжительности жизни. Но имеющихся данных недостаточно для окончательных выводов и выявления причинно-следственных связей.

 
502-511 723
Аннотация

Одно из наиболее актуальных направлений современной генетики и геномики человека – разработка новых биомаркеров для прогнозирования и раннего выявления заболеваний человека, а также для мониторинга ответа на терапию. До недавнего времени считалось, что функция генов Y-хромосомы человека ограничена определением пола и контролем сперматогенеза. Благодаря созданию крупных баз данных, полученных на основе метода поиска ассоциаций (GWAS), произошел переход к использованию больших выборок при анализе генетических изменений в норме и при патологиях, в том числе стало возможно оценить связь мозаичной анеуплоидии по Y-хромосоме в соматических клетках с более короткой продолжительностью жизни у мужчин по сравнению с женщинами. На основе данных Британского биобанка (UK Biobank) была обнаружена ассоциация между мозаичной потерей Y-хромосомы (mLOY) в лейкоцитах периферической крови с возрастом мужчин старше 70 лет, а также с рядом онкологических, сердечных, метаболических, нейродегенеративных и психических заболеваний. В результате mLOY в клетках периферической крови стала рассматриваться в качестве потенциального маркера биологического возраста мужчин и как маркер определенных возрастных болезней. На сегодняшний день определено множество ассоциаций между mLOY и генами, выявленными на основании данных GWAS и транскриптомов в пораженных тканях, однако не установлены ни точная причина возникновения mLOY, ни влияние и последствия этого феномена на уровне всего организма. В частности, неясно, влияет ли анеуплоидия по Y-хромосоме в клетках крови на развитие патологий, проявляющихся в других органах, например на мозг при болезни Альцгеймера, или представляет собой нейтральный биомаркер общей геномной нестабильности. В обзоре рассмотрены основные патологии и генетические факторы, ассоциированные с mLOY, и гипотезы их взаимосвязи. Особое внимание уделено последним исследованиям, посвященным mLOY в клетках мозга при болезни Альцгеймера.

БИОТЕХНОЛОГИЯ В ПОСТГЕНОМНУЮ ЭРУ

 
512-521 888
Аннотация

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – многофакторное заболевание дыхательной системы, развивающееся в результате комплексного взаимодействия молекулярно-генетических и средовых факторов, тесно связанных с образом жизни. Цель исследования – анализ комбинированного вклада генов PI3K/AKT/mTOR-сигнального каскада (PIK3R1, AKT1, MTOR, PTEN) и сиртуинов (SIRT1, SIRT3, SIRT6) в риск развития хронической обструктивной болезни легких. В работе использованы образцы ДНК 1245 индивидов. Полиморфные варианты генов SIRT1 (rs3758391, rs3818292), SIRT3 (rs3782116, rs536715), SIRT6 (rs107251), AKT1 (rs2494732), PIK3R1 (rs10515070, rs831125, rs3730089), MTOR (rs2295080, rs2536), PTEN (rs701848, rs2735343) анализировали методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Логистическую регрессию использовали для выявления ассоциации полиморфных локусов в различных моделях. Проводили линейный регрессионный анализ для оценки вклада генотипов изучаемых локусов в вариабельность показателей функции внешнего дыхания и индекса курения. Установлена ассоциация генов: SIRT1 (rs3818292) (P = 0.001, OR = 1.51 для генотипа AG), SIRT3 (rs3782116) (P = 0.0055, OR = 0.69) и SIRT3 (rs536715) (P = 0.00001, OR = 0.50) в доминантной модели; SIRT6 (rs107251) (P = 0.00001, OR = 0.55 для генотипа СT), PIK3R1: (rs10515070 (P = 0.0023, OR = 1.47 для генотипа AT), rs831125 (P = 0.00001, OR = 2.28 для генотипа AG), rs3730089 (P = 0.0007, OR = 1.73 для генотипа GG)) и PTEN: (rs701848 (P = 0.0015, OR = 1.35 в лог-аддитивной модели) и rs2735343 (P = 0.0001, OR = 1.64 для генотипа GC)). Обнаружена вариабельность показателей функции легочного дыхания в зависимости от полиморфных вариантов генов SIRT1 (rs3818292), SIRT3 (rs3782116), PIK3R1 (rs3730089) и MTOR (rs2536). Идентифицированы ген-генные сочетания, ассоциированные с ХОБЛ; наибольший риск развития ХОБЛ определялся сочетанием аллеля G гена PIK3R1 (rs831125) с генотипом GG гена SIRT3 (rs536715) (OR = 3.45). Полученные результаты полигенного анализа указывают на взаимодействие генов, кодирующих сиртуины SIRT3, SIRT2, SIRT6 и PI3KR1, PTEN, MTOR, и находят подтверждение в функциональной взаимосвязи сиртуинов и PI3K/AKT/mTOR-сигнального каскада.

 
522-529 631
Аннотация

Одним из наиболее распространенных врожденных метаболических нарушений является семейная гиперхолестеринемия. Это заболевание приводит к раннему развитию сердечно-сосудистых заболеваний атеросклеротического генеза. Семейная гиперхолестеринемия относится к моногенным заболеваниям с преимущественно аутосомно-доминантным типом наследования. Редкие патогенные варианты в гене LDLR определяются в 75–85 % случаев у пациентов с выявленной молекулярно-генетической причиной заболевания, варианты в других генах встречаются с частотой менее 5 % (APOB, PCSK9, LDLRAP1, ABCG5, ABCG8 и др.). Отрицательный результат генетического скрининга патогенных вариантов генов рецептора липопротеинов низкой плотности и его лигандов не исключает диагноз «семейная гиперхолестеринемия». В 20–40 % случаев при молекулярно-генетическом исследовании не удается определить изменения в вышеназванных генах. Цель настоящей работы – поиск новых генов, ассоциированных с фенотипом семейной гиперхолестеринемии, с использованием современных высокотехнологичных методов секвенирования и машинного обучения. На основании выборки пациентов с семейной гиперхолестеринемией, сформированной по критериям Dutch Lipid Clinic Network и включающей случаи заболевания, подтвержденные молекулярно-генетическим анализом, построены решающие деревья, которые позволили выделить из выборки случаи, требующие дополнительного молекулярно-генетического анализа. Определены пять пробандов с наиболее тяжелым течением семейной гиперхолестеринемии без патогенных вариантов в изученных генах для проведения полногеномного секвенирования на платформе HiSeq 1500 (Illumina). При выполнении полногеномного секвенирования у трех из пяти обследованных пациентов найдены редкие варианты: гетерозиготный вариант (rs760657350), локализованный в акцепторном сайте сплайсинга гена PLD1: c.2430-1G>A, ранее не описанная однонуклеотидная делеция гена SIDT1: c.2426del (p.Leu809CysfsTer2), новый миссенс-вариант c.10313C>G (p.Pro3438Arg) гена LRP1B и вариант однонуклеотидной делеции rs753876598: c.165del (p.Ser56AlafsTer11) гена CETP. Все варианты впервые описаны у пробандов с клиническим диагнозом «семейная гиперхолестеринемия». Идентифицированы варианты, которые потенциально могут влиять на формирование фенотипа семейной гиперхолестеринемии.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОЛОГИЙ

 
530-538 751
Аннотация

Этиология гипертонической болезни неочевидна, поскольку одновременно оказываются задействованы различные системы организма, тем или иным образом связанные с регуляцией артериального давления: симпатическая нервная, ренин-ангиотензин-альдостероновая и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая системы, почечные и эндотелиальные механизмы. На патогенез гипертонической болезни влияет множество как генетических, так и средовых факторов, что обусловливает популяционную гетерогенность заболевания у людей. В связи с этим возникает необходимость в проведении исследований на экспериментальных моделях – инбредных линиях животных. Таковой является линия крыс НИСАГ (ISIAH), воспроизводящая наследственную индуцированную стрессом артериальную гипертензию, максимально приближенную к артериальной гипертонии у людей. Для определения специфических маркеров заболеваний используются «омиксные» технологии, в том числе метаболомные, которые дают представление о профиле концентраций низкомолекулярных соединений – аминокислот, липидов, углеводов, фрагментов нуклеиновых кислот – в биологических образцах, доступных для клинического анализа (кровь и моча). В настоящей работе проведен анализ метаболомного профиля сыворотки крови самцов крыс линии НИСАГ с генетической стресс-зависимой формой артериальной гипертензии по сравнению с нормотензивной линией крыс WAG. С применением метода спектроскопии ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия) в образцах сыворотки крови было идентифицировано 56 метаболитов, при этом для 18 метаболитов выявлены достоверные различия по концентрации в сыворотке крови между линиями крыс. Статистический анализ полученных данных показал, что гипертензивный статус крыс НИСАГ характеризуется сочетанным повышением концентраций лейцина, изолейцина, валина, мио-инозитола, изобутирата, глутамата, глутамина, орнитина и креатинфосфата и понижением концентраций 2-гидроксиизобутирата, бетаина, тирозина и триптофана. Такие изменения концентраций метаболитов ассоциированы с характерными для гипертензивного статуса изменениями в регуляции метаболизма глюкозы (метаболомные маркеры – лейцин, изолейцин, валин и мио-инозитол), синтеза оксида азота (орнитин) и катехоламинов (тирозин) и с воспалительными процессами (метаболомные маркеры – бетаин, триптофан). Таким образом, идентификация метаболомного профиля стресс-зависимой формы артериальной гипертонии представляется важным результатом, полезным для разработки персонализированного подхода к профилактике и лечению гипертонической болезни.



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


ISSN 2500-3259 (Online)