В процессе жизнедеятельности в каждой клетке происходят синтез новых белков и удаление старых, денатурированных белков и нерастворимых белковых агрегатов. В поддержании протеостаза значительную роль играют шапероны, которые участвуют в придании правильной конформации (фолдинге) многих белков и способствуют деградации денатурированных или неправильно свернутых белков посредством про теаз или аутофагии. Несмотря на то что фолдинг белков – довольно точный процесс, с возрастом и под воздействием стресса накапливаются ошибки, приводящие к образованию нерастворимых белковых агрегатов, которые могут вызывать различные патологии. Воздействие стрессовых факторов, таких как повышенная температура и изменение кислотности среды, также может способствовать изменению нативной конформации белков, в результате чего они могут не только терять выполняемые в норме функции, но и приобретать новые цитотоксические свойства. В связи с увеличением средней продолжительности жизни человека в мире отмечается рост протеинопатий – заболеваний, связанных с нарушением протеостаза, к которым относятся, например, болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона; поэтому выявление механизмов, препятствующих накоплению и способствующих удалению цитотоксичных агрегатов, стало актуальной задачей. Белки теплового шока (heat shock proteins, HSP) – молекулярные шапероны, принимающие участие как в придании правильной конформации вновь синтезированным белкам, так и в рефолдинге денатурированных белков с их последующей реактивацией. HSP разнообразны по структуре и выполняемым функциям и встречаются у всех изученных про- и эукариотических организмов. HSP синтезируются в клетке постоянно. Выработка множества из них многократно усиливается при стрессах, включая тепловой (за что они и получили свое название) и метаболический стресс, возникающий из-за повышения количества неправильно свернутых белков. В настоящем обзоре описаны механизмы действия и функции представителей пяти семейств HSP в фолдинге и реактивации белков.

   Болезнь Паркинсона – тяжелое нейродегенеративное заболевание, поражающее дофаминергические нейроны компактной части черной субстанции головного мозга. Известные патологические генетические варианты, ассоциированные с болезнью Паркинсона, объясняют причину всего 5 % случаев заболевания, поэтому исследования в этой области актуальны и активно продолжаются. В данном исследовании мы обнаружили двух пациентов с клиническим диагнозом «болезнь Паркинсона» с генетическим вариантом LGR4:с.1087G>T (p.Gly363Cys, rs117543292). Этот ген кодирует мембранный рецептор LGR4 (leucine rich repeat соntаining G protein-coupled receptor 4), ассоциированный с G-белком, который участвует в регуляции функционирования сигнального пути WNT/β-катенин. Данный сигнальный путь необходим для пролиферации нейронов во время их дифференцировки, поэтому его дисфункция в результате гетерозиготной мутации с.1087G>T в гене LGR4 нарушает дифференцировку дофаминергических нейронов, что может приводить к болезни Паркинсона. Идеальным инструментом для изучения связи этого генетического варианта с болезнью Паркинсона является клеточная модель на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) и их дифференцированных производных – дофаминергических нейронов. В результате репрограммирования эписомными векторами, экспрессирующими белки OCT4, SOX2, KLF4, LIN28, L-MYC и mp53DD, мононуклеарных клеток периферической крови двух пациентов с вариантом с.1087G>T гена LGR4 нами были получены и детально охарактеризованы семь линий ИПСК. Данные ИПСК отвечают всем требованиям плюрипотентных клеток, а именно: стабильно пролиферируют, образуют колонии с характерной для плюрипотентных клеток человека морфологией, имеют нормальный диплоидный кариотип, экспрессируют щелочную фосфатазу и маркеры плюрипотентности (OCT4, NANOG, SSEA-4 и SOX2) и способны дифференцироваться в производные трех зародышевых листков – энто-, экто- и мезодерму. Полученные в работе линии ИПСК будут в дальнейшем использованы для создания релевантной модели, направленной на исследование эффекта варианта с.1087G>T гена LGR4 на развитие патологического фенотипа дофаминергических нейронов.

   При пронуклеарной микроинъекции эндонуклеаза Cas9 используется для создания двуцепочечных разрывов ДНК in vivo в геномном целевом локусе или внутри донорского вектора для улучшения интеграции трансгена. Взаимодействие Cas9 с факторами репарации ДНК во время обработки концов трансгена и интеграции – актуальная тема. Ранее мы разработали генетическую систему на основе баркодов для анализа рекомбинации трансгенов после пронуклеарной микроинъекции у мышей. При этом подходе плазмидная библиотека линеаризуется ферментом рестрикции или комплексом Cas9:gRNA на участке между парой баркодов. Пул баркодированных молекул вводится внутрь пронуклеуса, что приводит к образованию многокопийных конкатемеров. В представленной статье мы сравнили эффекты разрезания Cas9 в условиях in vivo (эксперимент RNP+) или для трансгенов, линеаризованных in vitro и очищенных через агарозный гель (эксперимент RNP–). В эксперименте RNP+ было обнаружено два трансгенных однокопийных эмбриона. В эксперименте RNP– было идентифицировано шесть положительных эмбрионов, четыре из них имели низкокопийные конкатемеры. Анализ баркодов методом NGS показал, что 53 % баркодированных концов поменяли свои исходные пары баркодов, что является признаком гомологичной рекомбинации между концами трансгенов. Из 20 слияний «трансген-трансген» 11 не имели мутаций и, по-видимому, были получены путем повторного лигирования тупых концов, полученных с помощью Cas9. Большинство мутировавших соединений содержало асимметричные делеции 2–4 нуклеотидов из-за специфического тримминга концов Cas9. Эти данные указывают на то, что связанная с Cas9 ДНК создает препятствия для конкатенации. В то же время свободные концы ДНК соединяются таким же образом, как и концы, обработанные рестриктазами, но с характерной асимметрией. Будущие эксперименты с пронуклеарными микроинъекциями CRISPR/Cas помогут понять, как CRISPR-нуклеазы влияют на репарацию ДНК.

   Широкое использование люпина узколистного (ЛУ) в качестве кормовой и продовольственной культуры возможно при наличии сортов с высоким качеством семян. Приоритетным признаком для отнесения сортов ЛУ к этой категории считается низкое содержание алкалоидов. Однако не менее важные показатели качества семян люпина – содержание белка, масла и влажность. Впервые в отечественном люпиноведении предпринята попытка изучения взаимосвязей между показателями всех перечисленных ингредиентов семян ЛУ в условиях Северо-Запада РФ (г. Пушкин). Шестьдесят два образца из коллекции ВИР были изучены в 2019, 2020 и 2022 гг. Изменчивость содержания белка составила 27.8–37.6 %, масла – 3.9–7.3 %, алкалоидов – 1.6–2017.4 мг/100 г сухого вещества (с. в.), влажности – 6.4–7.3 %. Достоверная отрицательная корреляция между содержанием масла и белка (–0.33) наблюдалась только в 2019 г. Значимых корреляций между содержанием белка и алкалоидов в изученной выборке не обнаружено. Достоверная отрицательная связь между содержанием масла и суммой алкалоидов выявлена только в 2019 и 2020 гг. (–0.38 и –0.27 соответственно). В 2022 г. связь не обнаружена. Очевидно, что для выявления закономерностей, характеризующих эти связи, требуется проведение многолетних экспериментов с учетом погодных условий. Доказано влияние погоды на концентрацию алкалоидов в семенах. Средняя по выборке сумма алкалоидов в 2019 г. составила 504.2 ± 77.7 мг/100 г с. в., в 2020 г. – 263.7 ± 38.6 мг/100 г с. в. и в 2022 г. – 319.8 ± 51.4 мг/100 г с. в. Подтверждены данные, полученные авторами ранее: содержание алкалоидов в семенах значительно возрастает при дефиците осадков. Температурный режим не оказал влияния на этот показатель. Повышенная температура воздуха способствовала накоплению масла, а увеличение осадков – накоплению белка. Влажность семян оказалась наиболее стабильным показателем, не зависящим от условий среды. Выявлены образцы с оптимальным сочетанием основных биохимических показателей, определяющих качество семян, для региональной селекции сортов ЛУ кормового и продовольственного назначения, а также сидеральных сортов.

   Эндокарпий, или косточка, является наиболее стабильной морфологической особенностью рода Prunus. Однако идентификация типов, групп и/или генотипов сливы на основе эндокарпия осложнена из-за широкого спектра вариаций и морфологических переходных состояний. С этой точки зрения знание степени изменчивости внутри и между видами или сортами сливы является непременным условием для таксономистов и помологов. В нашем исследовании различные морфологические признаки эндокарпия, такие как SW, линейные размеры (L, W и T), D_a, D_g, S, V и индексы формы (φ, SI, E, RS, RO, DE и PI), были определены с помощью дисперсионного анализа и многомерного анализа (корреляции и PCA). В результате обнаружены значительные различия между образцами по всем оцененным свойствам, но с высоким перекрытием значений. В большинстве случаев исследованные параметры положительно или отрицательно коррелировали друг с другом, что указывало на связи развития между ними. Действительно, положительные корреляции были зарегистрированы для большинства переменных, особенно связанных с SW и линейными размерами эндокарпия. Эти результаты показали, что вышеперечисленные свойства могут служить мощным индикатором для выбора адекватного размера и формы эндокарпия образцов, которые могут быть использованы в таксономическом анализе. Выявленные корреляции были использованы для проведения анализа методом главных компонент (PCA), что позволило правильно оценить не только размеры и форму эндокарпия, но и диапазоны варьирования признаков, включая дисперсию, а также распределение образцов по группам. Все линейные измерения и значения индекса показали нормальную или низкую изменчивость на индивидуальном уровне в большинстве случаев, за исключением SW, V и PI у европейской сливы и сливы Damson и S у сливы Damson. Из 15 исследованных параметров для европейской сливы были получены значительно более высокие значения SW, L, T, D_a, D_g, S, E, RO и PI по сравнению со сливой Damson. Напротив, слива Damson отличалась более высокими значениями SI, RS и DE, тогда как значения W, V и φ были схожими.

   Содержание основных для плода томата (Solanum lycopersicum L.) гексоз (фруктозы, глюкозы) регулируется совместной активностью ферментов гидролиза сахарозы (включая инвертазы), ингибиторов инвертаз и транспортеров сахаров. Кроме вкусовых качеств, растворимые сахара тесно связаны со стрессоустойчивостью растений томата. В настоящей работе была определена суточная динамика содержания растворимых сахаров (сахарозы, фруктозы и глюкозы), а также экспрессия генов ферментов гидролиза сахарозы (вакуолярной инвертазы TAI, инвертазы клеточной стенки LIN6) и транспортера гексоз (STP1) в листьях растений томата сорта Корнеевский. Было показано, что количество сахаров и уровень транскриптов генов TAI, LIN6 и STP1 зависят от циркадного ритма и соответствуют биологическим процессам, протекающим в растении в разное время суток. Содержание сахарозы и гексоз в течение суток изменяется сходным образом. В начале световой фазы концентрация сахаров минимальна, в конце – имеет наибольшие дневные значения; в начале темновой фазы демонстрирует остаточный рост и затем снижается к концу фазы. Анализ in silico органоспецифичной экспрессии TAI, LIN6 и STP1 у сорта Micro-Tom S. lycopersicum показал наличие их транскриптов во всех тканях. Ген TAI экспрессировался наиболее активно в спелых плодах, тогда как уровень транскриптов LIN6 и STP1 в этих органах носил следовой характер. В листьях уровень мРНК TAI был выше, чем таковой LIN6 и STP1, в ~2 и ~27 раз соответственно. Анализ с помощью ПЦР-РВ суточной динамики экспрессии генов TAI, LIN6 и STP1 в листьях растений сорта Корнеевский показал, что гены экспрессируются во всех проанализированных временных точках. Колебания уровня экспрессии генов происходят сходным образом: уровень мРНК достигает пиковых значений в середине световой и темновой фаз. Полученные результаты важны для понимания функций инвертаз и транспортеров сахаров в растении томата и могут быть использованы в селекции при прогнозировании стрессоустойчивости растений.

   Нут – важная зернобобовая культура, которая используется народонаселением разных частей света в пищу в силу высокой ценности. Применение омиксных технологий позволило oхарактеризовать генетическое разнообразие нута, обусловленное однонуклеотидными полиморфизмами, тогда как структурные варианты и инсерции транспозонов выпали из поля зрения исследователей. Поэтому характеристика состава мобилома индивидуальных сортов нута и оценка его влияния на фенотипическую изменчивость и адаптацию актуальны. В фокусе нашего внимания были староместные сорта, собранные до «зеленой революции», поскольку они являются ценным источником видового разнообразия и могут быть использованы для расширения генетической базы современных сортов. Проанализировав 190 геномов нута, мы обнаружили 42 324 сайта инсерции транспозонов 83 семейств. Большинство инсерций (67 %) вызваны мобилизацией ретротранспозонов. Из ДНК-транспозонов наибольшее число инсерций найдено для суперсемейств MuDR, PIF, hAT, CMC и TcMar. Продемонстрирована неравномерность распределения сайтов инсерции вдоль хромосом. Анализ локализации сайтов инсерции транспозонов относительно генов показал, что наибольшее количество вставок у всех суперсемейств транспозонов приходится на интроны, наименьшее – на экзоны. Мы также показали, что сайты встройки транспозонов, которые до недавнего времени находились вне поля зрения популяционной геномики, являются важным фактором, диверсифицирующим фенотипы, что позволяет использовать их в полногеномном поиске ассоциаций в качестве маркеров наряду с однонуклеотидными полиморфизмами. Сравнительный анализ мобиломов сортов из разных географических регионов выявил существенное отличие эфиопских образцов от образцов других групп, собранных в Индии, Узбекистане, Турции, Средиземноморье, на юге России и в Ливане. Совокупность полученных нами данных и результатов – ценный ресурс, который может быть использован в качестве отправной точки для селекции улучшенных сортов нута, адаптированных к различным климатическим условиям.

   Грибы арбускулярной микоризы (АМГ) играют ключевую роль в восстановительных сукцессиях растительных сообществ после антропогенных нарушений, в частности на песчаных карьерах. АМГ помогают растениям в водном и минеральном питании, ускоряя восстановление растительного покрова.

   Целью исследования было изучить биоразнообразие АМГ молекулярно-генетическими методами на разных стадиях зарастания двух карьеров Ленинградской области.

   Молекулярно-генетическая идентификация грибов проводилась с использованием анализа Illumina MiSeq по регионам ITS1 и ITS2 в качестве баркода для поиска операционных таксономических единиц с идентификацией микроорганизмов до вида. Референсом служила адаптированная и проверенная на ошибки база генетических последовательностей АМГ из NCBI. В исследовании использовалась оптимизированная для песчаных почв методика выделения нуклеиновых кислот. Максимальное биоразнообразие АМГ наблюдалось на начальных стадиях зарастания – пионерной и злаковой. На кустарниковой стадии разнообразие снижалось в пять раз, а затем на лесной стадии восстанавливалось почти до уровня злаковой. Биоразнообразие и видовой состав АМГ могут значительно меняться между стадиями восстановительной сукцессии, что может в первую очередь зависеть от биоразнообразия трав, с которым АМГ вступают в симбиотические отношения наиболее эффективно. Показана достоверная отрицательная корреляция между числом видов АМГ и числом видов древесных растений. Проведенное исследование может помочь в понимании того, как развивается растительно-грибной симбиоз в восстановительных сукцессиях и какие АМГ наиболее эффективно помогают в восстановлении растительного покрова.

   Wolbachia pipientis – α-протеобактерия, широко распространенный внутриклеточный симбионт у ряда видов Arthropoda и некоторых видов Nematoda. Вместе с насекомыми W. pipientis образует систему «симбионт–хозяин», характеризующуюся очень тесными взаимодействиями между ее компонентами. Влияния в обоих направлениях, которые оказывает как вольбахия на хозяина, так и хозяин на вольбахию, являются важными биотическими факторами для обеих составляющих этой симбиотической системы. Вольбахия способна оказывать воздействие как на размножение хозяина, так и на работу соматических органов. Благодаря своей распространенности среди насекомых и большому разнообразию как отрицательных (среди самых известных примеров – цитоплазматическая несовместимость и андроцид), так и положительных эффектов (повышение устойчивости к биотическим и абиотическим факторам, обеспечение витаминами и метаболитами), оказываемых на организм хозяина, вольбахия вызывает огромный интерес у энтомологов и микробиологов. Разнообразие вызываемых вольбахией фенотипов хозяина обеспечивает широкий выбор эволюционных стратегий, таких как репродуктивный паразитизм или взаимовыгодные отношения между симбионтом и хозяином, которыми она пользуется. Влияние вольбахии необходимо учитывать при постановке любого эксперимента, проводимого на насекомых. Применение технологий секвенирования привело к появлению новых подходов для изучения существующих связей внутри системы «Wolbachia–насекомое», однако интерпретация полученных данных представляет определенную сложность. Тем не менее перспективы использования данных полногеномного анализа для изучения коэволюции Wolbachia и хозяина не вызывают сомнений. Активно осуществляются проекты по внедрению в популяции насекомых штаммов вольбахии, обеспечивающих противовирусную защиту хозяина, для контроля распространения РНК-вирусов, что может способствовать
спасению многих человеческих жизней.

   Целью этого обзора стало обобщение данных, полученных учеными за прошедшие сто лет изучения Wolbachia, и современных представлений о ее генетическом разнообразии и механизмах взаимодействия с хозяином, в том числе основанных на данных транскриптомного анализа.

   Описторхоз – паразитарное заболевание, вызываемое трематодами семейства Opisthorchiidae, к которому относится вид Opisthorchis felineus, максимально представленный у жителей Обь-Иртышского речного бассейна Западной Сибири. Хроническое употребление алкоголя влечет за собой неизлечимые заболевания печени, которые могут быть усугублены привнесением гельминтной инфекции. Хроническое воспаление на фоне двух воздействий может вызывать нарушения в других органах и системах, в том числе в центральной нервной системе. Сочетание длительного потребления 20 % этанола и инфекции O. felineus моделировали у мышей C57BL/6 с целью исследования изменений в мозге таких животных. Были сформированы четыре группы мышей: OF – мыши, инфицированные O. felineus в течение 6 мес; Eth – мыши, потребляющие 20 % этанол; Eth+OF – мыши с сочетанным действием двух факторов; CON – контрольные мыши, не испытывающие эти воздействия. Оба фактора вызывали у мышей, особенно в группе Eth+OF, выраженные перидуктальный фиброз и холангиофиброз, пролиферацию желчных протоков и увеличение участков воспалительной инфильтрации в паренхиме печени. Одновременно с нарушениями в печени, во фронтальной коре мозга инфекционный фактор обусловливал усиление перицеллюлярного отека (мыши OF), сдерживаемого введением этанола (мыши Eth+OF). Также обнаружены колебания уровней белка (Iba1, IL-1β, IL-6, TNF) и экспрессии генов Aif1, Il1b, Il6 и Tnf в гиппокампе и особенно во фронтальной коре, предполагающие регион-специфическое нейровоспаление. Поведенческое тестирование мышей показало, что потребление этанола влияло на поведение мышей Eth and Eth+OF в тесте принудительного плавания и на Startle-рефлекс. В тесте открытого поля более выраженные изменения происходили у мышей OF. У животных всех трех экспериментальных групп, но особенно у OF, выявлена аномалия обоняния (на свежие листья мяты перечной). Полученные данные могут отражать нарушение регуляторных механизмов в головном мозге вследствие системного воспаления при сочетанном действии длительного употребления алкоголя и гельминтной инфекции.

   Изучены различные генетические особенности культуры hitman широко распространенного паразитоида Drosophilidae (Diptera) Pachycrepoideus vindemmiae (Rondani, 1875) (Pteromalidae, Pachyneurinae), созданной и поддерживаемой в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск, Россия). Анализ высушенных на воздухе хромосомных препаратов, полученных из предкуколок, показывает, что число хромосом для самцов и самок этого наездника составляет n = 4 и 2n = 8 соответственно; это наименьшее из известных для семейства Pteromalidae. Все хромосомы в кариотипе данного вида являются метацентриками. Первая и вторая хромосомы близки по размерам, остальные существенно короче. Такие же результаты получены еще для одной культуры этого вида, содержавшейся в Московском государственном университете (Россия). Сравнение последовательности ДНК баркодинг-участка, т. е. митохондриального гена цитохром c-оксидазы (COI) культуры hitman P. vindemmiae, с информацией, доступной в базах данных GenBank и BoLD, показало, что эта культура кластеризуется с конспецифичными особями, происходящими из Китая, Турции и Италии. Хотя некоторые эндосимбионты ранее указывались как для рода Pachycrepoideus Ashmead, 1904, так и для самого P. vindemmiae, оказалось, что культура hitman свободна от эндосимбиотических бактерий, принадлежащих к родам Arsenophonus Gherna et al., 1991, Cardinium Zchori-Fein et al., 2004, Rickettsia da Rocha-Lima, 1916, Spiroplasma Saglio et al., 1973 и Wolbachia Hertig, 1936. Вышеприведенные данные пополняют наши знания о различных генетических особенностях наездников семейства Pteromalidae, и в частности P. vindemmiae.

   Россия обладает значительным породным разнообразием конских пород с уникальными генофондами, которые хорошо адаптированы к самым разнообразным суровым природно-климатическим условиям, характеризуются универсальной работоспособностью, высокими продуктивными качествами и представляют существенный интерес для мирового коневодства. Генетические исследования популяционного разнообразия в коневодстве являются весьма актуальными, так как многие отечественные породы лошадей находятся под угрозой исчезновения. Для исследований были отобраны биоматериалы (волосы, кровь, сперма) от лошадей 15 местных пород, разводимых в России и сопредельных странах. Выборка включала 2193 лошади алтайской (n = 48), башкирской (n = 130), бурятской (n = 30), вятской (n = 220), забайкальской (n = 34), кыргызской (n = 100), мезенской (n = 148), мугалжарской (n = 109), новоалтайской (n = 514), печорской (n = 31), шетлендских пони (n = 47), приобской (n = 85), тувинской (n = 600), хакасской (n = 47) и якутской (n = 50) пород. При проведении генетико-популяционного анализа использовали следующие показатели: общее количество вариантов аллелей (Na) в 17 микросателлитных локусах, уровень полиморфности (Ae), среднее число аллелей на локус (Nv), наблюдаемая (Ho) и ожидаемая (He) гетерозиготность, коэффициенты генетического сходства и генетических дистанций, коэффициент внутрипопуляционного инбридинга (Fis). Современные местные породы лошадей даже при сравнительно небольшой численности имеют высокий уровень биоразнообразия и своеобразную генетическую структуру, часто с наличием приватных аллелей, которая сохраняется несмотря на периодическое скрещивание с заводскими породами разной специализации. Установлено, что лошади местных пород обладают рядом уникальных аллелей, включая ASB2T, HMS7S, HMS6J, HMS6H, HMS2T, HMS1O, HTG7L, HTG6L, HTG6H, VHL20S, ASB17Z, ASB17X, ASB17U, LEX3S, LEX3R и CA425E, которые не выявлены у представителей заводских пород в изученных европейских популяциях. Для большинства изученных пород было характерно отрицательное значение Fis и отсутствие внутрипородного инбридинга. Коэффициенты генетического сходства местных пород менялись в сравнительно широком диапазоне (0.828–0.973) и свидетельствовали об уникальности генофондов большинства местных конских пород в России, а также подтверждали общность происхождения кыргызской лошади с популяциями лошадей Южной Сибири.

   Ярославская порода крупного рогатого скота – отечественная порода молочного направления продуктивности, выведенная в XIX в. на основе северного великорусского скота, адаптированного к суровому климату и скудному рациону. Ранее у животных этой породы мы обнаружили две высокочастотные почти породоспецифичные миссенс-мутации в генах MSS51 (Ala415Glu) и KAT6B (Val105Met), которые имели отрицательную связь с массой тела на выборке из 30 животных.

   Целью работы было подтверждение ассоциации миссенс-мутаций в генах MSS51 и KAT6B, а также мутантного гаплотипа, содержащего обе мутации, с живой массой в разном возрасте у коров ярославской породы на расширенной выборке животных.

   Мы генотипировали 113 коров по вышеупомянутым миссенс-вариантам и на объединенной с предыдущими данными выборке в 143 животных провели анализ ассоциаций с живой массой в возрасте 0, 6, 10, 12, 15 и 18 мес. с использованием линейной регрессии и однофакторного дисперсионного анализа. С помощью линейной регрессии для мутации в гене KAT6B были выявлены значимые ассоциации с живой массой в возрасте 6, 12 и 18 мес. Мутация в гене MSS51 была ассоциирована с живой массой в возрасте 6, 12, 15 и 18 мес. Гаплотип с обеими мутациями был ассоциирован с живой массой во всех возрастах, от 6 до 18 мес. включительно. По результатам однофакторного дисперсионного анализа значимые ассоциации живой массы с генотипами по мутации в гене KAT6B были обнаружены только в возрасте 6 мес. Для мутации в гене MSS51, как и для мутантного гаплотипа, ассоциации имелись в возрасте 6, 12, 15 и 18 мес. В обоих статистических тестах наибольшей значимости достигла ассоциация не с отдельными вариантами, а с мутантным гаплотипом. Полученные данные могут быть использованы при селекции для производства говядины за счет откормочного контингента молодняка, а также помесей ярославской породы с быками мясных пород.

   Современные исследования показывают, что в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) важную роль играет врожденный иммунитет. Выявлено повышение содержания толл-лайк рецепторов (TLR) в глаукоматозной сетчатке глаза человека. TLR могут модулировать иммунный ответ при глаукоме, обеспечивают раннее распознавание повреждающих агентов, активацию сигнальных путей и эффекторных механизмов системы неспецифической иммунной защиты, направленных на восстановление гомеостаза. Полиморфизм кодирующих TLR генов влияет на аминокислотную структуру рецепторов, приводя к изменению лигандсвязывающей и корецепторной функции, транспортировку и передачу сигналов.

   Целью работы был анализ ассоциированности полиморфизма генов TLR2 (rs5743708), TLR3 (rs3775291), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs5743810) с первичной открытоугольной глаукомой у пациентов Западной Сибири.

   Обследовано 99 пациентов (52 мужчины и 47 женщин) с диагнозом первичной открытоугольной глаукомы. Группу сравнения составили 100 человек (81 женщина и 19 мужчин). Полиморфизм генов TLR2 (rs5743708), TLR3 (rs3775291), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs5743810) анализировали методом РТ-ПЦР с использованием коммерческих тест-систем с интеркалирующим красителем Syber Green (Lytex, Россия). Статистический анализ проводился с использованием программного пакета SPSS 23.0 и Arlequin 3.5.2.2. Показано, что распределение полиморфных маркеров в группе пациентов и в контрольной группе соответствовало равновесию Харди–Вайнберга. Их частоты между двумя анализируемыми группами достоверно не различались. Частота TLR2-753 ArgArg:TLR6-249 ProPro была повышена в группе пациентов с ПОУГ. Выявлено неравновесное сцепление между двумя полиморфными позициям гена TLR4. Кроме того, выявлено нарушение равновесия между парами генов TLR2-TLR6 для группы с глаукомой и контрольной группы. Повышение определенных генотипов в группе пациентов относительно контрольной группы может косвенно свидетельствовать об участии инфекционных факторов в инициации ПОУГ. Однако связь полиморфизма TLR генов, несмотря на доказанную значимость участия их белковых продуктов в патогенезе глаукомы, требует дополнительных исследований с учетом этнических особенностей пациентов и межгенных взаимодействий для лучшего понимания сложных механизмов развития заболевания. Это поможет проводить раннюю диагностику и разрабатывать необходимую терапевтическую стратегию.

   Ишемическая болезнь сердца представляет собой важную медико-социальную проблему. Наиболее тяжелой формой заболевания, с поражением всех слоев сердечной мышцы, считается инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST (ИМпST). Одним из диагностических критериев дисфункции эндотелия при инфаркте миокарда является уровень sE-селектина – молекулы клеточной адгезии, осуществляющей рекрутинг нейтрофилов и индукцию нейтрофильного воспаления. В настоящем исследовании изучен интронный полиморфизм (rs5353, rs3917412, rs1534904) гена SELE, кодирующего Е-селектин, у пациентов с ИМпST. Проанализированы две выборки: пациенты с ИМпST (n = 74) и популяционная выборка г. Томска (n = 136). По частотам генотипов rs5353 в гене SELE зарегистрированы статистически значимые различия между пациентами и контрольной выборкой (p = 0.004). Генотип СС является рисковым по отношению к ИМпST (OR = 6.93, CI:95 % (1.84–26.04), χ² = 8.69, p = 0.002). Проанализированные маркеры не изучались ранее при сердечно-сосудистых заболеваниях и вообще редко привлекались к ассоциативным исследованиям; в ведущих базах данных отсутствует информация об ассоциациях этих маркеров с заболеваниями. Вместе с тем все три варианта по классификации RegulomeDB относятся к функциональному классу 1f и, соответственно, с высокой вероятностью обладают регуляторным потенциалом относительно не только гена SELE, но и других генов близлежащего региона. Анализ функциональной значимости изученных маркеров показал наличие более обширного, чем один ген, региона, корегулируемого данными нуклеотидными заменами. Выявленная в настоящем исследовании ассоциация rs5353 с ИМпST еще раз подтверждает вовлеченность гена SELE в развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Не исключено, что опосредованно (через системы воспаления, иммунного ответа и репарации ДНК) весь этот регион генома может быть вовлечен в патогенез сердечно-сосудистых заболеваний.

   Патогенные варианты в гене SLC26A4 (OMIM #605646), приводящие к несиндромальной рецессивно наследуемой потере слуха 4-го типа (DFNB4) и синдрому Пендреда, вносят весомый вклад в этиологию потери слуха во многих популяциях мира. Спектр и распространенность различных патогенных вариантов гена SLC26A4 характеризуются широкой этногеографической вариабельностью. Высокая частота некоторых из них в отдельных регионах мира может свидетельствовать об их независимом возникновении или же быть следствием эффекта основателя. Доля SLC26A4-ассоциированной потери слуха у тувинских пациентов (Республика Тыва, Южная Сибирь) является одной из самых высоких в мире (28.2 %). Подавляющее большинство мутантных SLC26A4-аллелей представлено тремя патогенными вариантами – c.919-2A>G, c.2027T>A и c.1545T>G (69.3, 17.5 и 8.0 % соответственно). Суммарная частота их гетерозиготного носительства в тувинской популяции достигает 7.1 %. Накопление этих вариантов у тувинских пациентов позволяет предположить роль эффекта основателя в их распространенности на территории Тувы, что может быть подтверждено общностью генетического окружения (гаплотипов) для каждого из них. Для реконструкции гаплотипов у носителей вариантов c.1545T>G и c.2027T>A были использованы данные генотипирования панели полиморфных генетических маркеров: пяти STR-маркеров (четыре из них фланкируют на разном расстоянии ген SLC26A4 и один является внутригенным) и девяти внутригенных SNP-маркеров. Сравнительный анализ реконструированных гаплотипов для c.1545T>G и c.2027T>A с ранее полученными данными о гаплотипах для c.919-2A>G показал, что каждый из анализируемых вариантов имеет особое и сходное для всех носителей того или иного варианта генетическое окружение, по-видимому, унаследованное от различных «предков-основателей». Эти данные подтверждают роль кумулятивного эффекта основателя в распространенности патогенных вариантов с.1545T>G, c.2027T>A и c.919-2A>G гена SLC26A4 у коренного населения Республики Тыва. Полученные данные актуальны как для прогнозирования распространенности SLC26A4-обусловленной потери слуха, так и для создания регион-специфичной ДНК-диагностики наследуемой потери слуха в Республике Тыва.

   Фундаментальное понимание многих биологических процессов, происходящих в организме человека, стало возможным благодаря экспериментальным исследованиям на животных моделях. Основным стержнем современных биомедицинских исследований является использование мышиных моделей для изучения важных патофизиологических механизмов, оценки новых терапевтических подходов и принятия решений о переходе или отказе от новых кандидатов на препараты в доклинических испытаниях. Преимущество задействования мышей заключается в их небольших размерах, простых условиях содержания и относительно легкой генетической модификации. В настоящее время более 90 % грызунов, используемых для фармацевтических исследований, – мыши. В представленной работе создана пилотная версия базы знаний MiceDEGdb по дифференциально экспрессирующимся генам (ДЭГ) мыши как модельного объекта в биомедицинских исследованиях. Она представляет собой коллекцию опубликованных данных по экспрессии генов у мышей разных линий, предназначенных для изучения возрастных заболеваний: гипертонии, пародонтита, хрупкости кости, фиброза почки, ремоделирования гладких мышц, сердечной недостаточности, нарушения циркадного ритма. Пилотный выпуск базы знаний MiceDEGdb содержит 21 754 ДЭГ, представляющих 9769 уникальных генов Mus musculus, у которых изменяется уровень транскрипции в 25 экспериментах по технологии RNA-seq с использованием восьми тканей (десна, кость, почка, правый желудочек сердца, дуга аорты, гиппокамп, скелетная мышца и матка) в шести генетических линиях мышей, C57BL/6J, Ren1cCre|ZsGreen, B6.129S7(Cg)-Polgtm1Prol/J, BPN/3J, BPH/2J и Kunming, в качестве моделей восьми заболеваний человека согласно 10 оригинальным статьям. Новшеством MiceDEGdb в сравнении с другими базами данных о ДЭГ мышей является курируемая аннотация отклонений ДЭГ мыши от соответствующей нормы с помощью независимых биомедицинских публикаций о сонаправленных изменениях экспрессии гомологичных генов человека у пациентов с теми или иными заболеваниями относительно условно здоровых добровольцев. В пилотном выпуске MiceDEGdb документировано 85 092 таких аннотаций для 318 генов человека при 895 заболеваниях согласно 912 научным статьям, цитируемым с помощью их идентификаторов PubMed ID. Информационное содержание MiceDEGdb может быть интересным для генетиков, молекулярных биологов, биоинформатиков, клиницистов, фармацевтов и генетических консультантов по персонализированной медицине. База знаний MiceDEGdb находится в свободном доступе по гиперссылке: https://www.sysbio.ru/MiceDEGdb.

   Тревожность – это нормотипичное состояние человека, которое, как и любая другая эмоция, имеет адаптивное значение. Но состояние чрезмерно высокой или низкой тревожности влечет за собой негативные последствия для адаптации, что в первую очередь обусловливает важность изучения этих двух крайних состояний. При этом известно, что в условиях восприятия аверсивных стимулов, ассоциированных с тревожностью, изменяется активность поясной коры мозга. Преимущество животных как моделей при изучении генетических оснований тревожности у человека связано с возможностью тонко контролировать внешние условия формирования определенного состояния, доступностью тканей мозга и возможностью создавать и изучать трансгенные модели, в том числе с использованием дифференциально экспрессирующихся генов мелких лабораторных животных из семейства мышиных с низкой и высокой тревожностью. В рамках трансляционного подхода была реконструирована трехдоменная потенциальная генная сеть, которая ассоциирована с генерализованной тревожностью у человека, по моделям мышей с разным уровнем тревожности путем автоматического анализа текстов научных статей. Один домен ассоциирован с пониженной тревожностью у человека, второй – с повышенной, третий служит диспетчером, который активирует один из двух доменов в зависимости от статуса организма (генетического, эпигенетического, физиологического). Этапы работы: (I) из базы данных NCBI GEO взят список генов, экспрессирующихся в поясной коре головного мозга линии мышей дикого типа CD-1 (эксперимент GSE29014). С помощью инструментов этой базы выявлены различия в уровнях экспрессии генов в группах мышей с низкой и высокой (относительно нормальной) тревожностью; (II) поиск ортологов ДЭГ у человека и мышей, ассоциированных с тревожностью в базе данных OMA Orthology; (III) компьютерная реконструкция с помощью когнитивной системы ANDSystem на основе генов-ортологов человека из этапа (II), генов человека из базы данных MalaCards, ассоциированных с тревожностью человека. Апробированные методы трансляционного подхода для реконструкции генных сетей регуляции поведения могут использоваться для выявления молекулярно-генетических маркеров черт личности человека, склонности к психопатологии.