Том 61, № 2 (2025)

NRF2 является одним из ключевых компонентов, обеспечивающих защиту клеток от повреждений. Его активность связана с другими сигнальными путями, которые могут оказывать на него как прямое, так и косвенное воздействие. К ним относятся белки, которые могут влиять на его активность посредством ацетилирования и деацетилирования, такие как p300/CBP, HDACs. Однако исследования разных научных групп иногда противоречат друг другу. С одной стороны, имеются данные, свидетельствующие о том, что ацетилирование повышает активность NRF2, в то время как деацетилирование снижает его активность. С другой стороны, некоторые результаты демонстрируют, что активация деацетилазы SIRT1 увеличивает посттрансляционную активность NRF2. В то же время сам NRF2 может влиять на экспрессию SIRT1, образуя петлю положительной обратной связи. В этом обзоре рассматриваются различные аспекты взаимодействия между активностью фактора транскрипции NRF2 и ацетилазами/деацетилазами, в первую очередь SIRT1. Кроме того, рассматриваются варианты непрямого взаимодействия между NRF2 и SIRT1 через другие сигнальные пути, связанные с PGC-1α и p62.

Проведены эксперименты по кратковременному (один час) тестирующему воздействию гербицида параквата – сильнейшего индуктора окислительного стресса на культивируемые клетки крови (поздняя G1-стадия первого митоза, 4 х 10^–8 моль/л) девяти здоровых доноров. В 60-часовых (краткосрочных) и в 120-часовых (долгосрочных) культурах лимфоцитов, подвергшихся воздействию параквата in vitro, средние частоты аберрантных клеток составили, соответственно 4.05 ± 0.55 и 9.42 ± 1.23%, что существенно превышает соответствующие контрольные уровни: 1.16 ± 0.30 и 1.70 ± 0.50% (р = 0.008 и 0.018, соответственно). Наблюдаемые генотоксические эффекты обусловлены в первую очередь индукцией этим оксидантом простых аберраций хроматидного типа (одиночные фрагменты), уровни которых составили 3.32 ± 0.40 и 8.92 ± 1.40 на 100 клеток при кратковременном и длительном культивировании лимфоцитов, соответственно (против 1.03 ± 0.34 и 1.56 ± 0.38 на 100 клеток в соответствующем контроле). В клеточных культурах обоих типов частоты парных хромосомных фрагментов также значимо (или на уровне тенденции) превышали таковые показатели в контроле (р = 0.046 и 0.068 для 60- и 120-часовых культур, соответственно). Различий между 60- и 120-часовыми неэкспонированными культурами клеток по уровню аберрантных клеток и аберраций хромосом всех типов не выявлено. Напротив, долгосрочные культуры лимфоцитов, подвергшиеся воздействию параквата, демонстрируют значимо повышенный уровень аберрантных метафаз и одиночных хроматидных фрагментов по сравнению с краткосрочными экспонированными культурами (р = 0.001). Показано, что долгосрочные эффекты характеризовались более высокими индивидуальными значениями показателя омега Коэна (w) – от 0.157 до 0.259 по сравнению с таковыми для 60-часовых культур – от 0.057 до 0.153. Полученные данные свидетельствуют об индукции геномной нестабильности в отдаленных потомках лимфоцитов человека, подвергшихся в начале культивирования кратковременному воздействию параквата, и ее индивидуальном характере.

При завершении репарации ДНК важную роль играют процессы, связанные с восстановлением нормальной структуры хроматина. Некорректная сборка хроматина может привести к геномным перестройкам, которые, в свою очередь, могут быть причиной развития многих болезней, включая рак. Ранее мы обнаружили, что нарушения правильности сборки нуклеосом и их ремодулирования в процессе репаративной сборки хроматина приводят к повышенному уровню мутагенеза. В настоящей работе мы показали, что мутация asf1Δ имеет конститутивно гиперактивированную киназу Rad53, что служит причиной дезорганизации структуры хроматина и значительно изменяет спектр спонтанных репаративных мутаций. Нарушение сайта связывания адаптерного белка Rad9 с ДНК в результате инактивации гена DOT1 нивелирует hif1Δ-специфический мутагенез, который является следствием некорректной репаративной сборки нуклеосом. Отсутствие белка Rad9 при нормальных условиях роста и при обработке низкими дозами УФ-лучей приводит к аберрантной активации комплекса RNR. При этом дальнейшее увеличение дозы УФ-облучения практически не влияет на экспрессию RNR3. Эти результаты подтверждают, что корректная сборка хроматина критична для нормального функционирования генома.

С помощью анализа аллозимных генотипов взрослых растений изучена генетическая изменчивость сосны кедровой сибирской, Pinus sibirica Du Tour, в западной части ареала. Установлено, что предуральские и уральские популяции обладают сходными паттернами генетической изменчивости и объединяются в две близкие группы, отличающиеся от популяции из Западной Сибири. Параметры внутрипопуляционного разнообразия изученных выборок в западной части ареала оказались ниже, чем в центральной, согласно ранее полученным данным. Клинальный характер изменчивости по некоторым аллозимным локусам, по-видимому, может отражать процессы расселения вида в северо-западном направлении из уральского рефугиума и быть результатом адаптации популяций к климатическим условиям Предуралья и Урала. Современная динамика ареала P. sibirica обусловлена антропогенным влиянием и климатическими изменениями, которые вызывают фрагментацию западной границы распространения вида и могут приводить к исчезновению отдельных островных популяций.

Проведено секвенирование ДНК овец породы советский меринос для выявления однонуклеотидного полиморфизма в генах GH и LEP, связанных с качественными показателями мяса. На основании проведенного анализа в нуклеотидной последовательности гена GH в экзоне 5 обнаружена миссенс-мутация с.321С>Т, приводящая к замене аргинина на глицин; в гене LEP в экзоне 3 выявлена миссенс-мутация с.387G>Т, результатом которой является замена аминокислоты валин на лейцин. Установлены частоты встречаемости аллелей и генотипов в обнаруженных вариантах полиморфизма с.321С>Т гена GH и с.387G>Т гена LEP. Выявлена взаимосвязь между качественным составом мышечной ткани у овец и их генотипическими вариантами по обоим исследуемым генам. Мышечная ткань гетерозиготного генотипа по мутантным аллелям с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP содержала больше протеина на 3.3 и 2.4%, но меньше влаги на 3.3 и 2.4%, чем у овец гомозиготного генотипа по диким аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP. Исследования длиннейшего мускула спины овец породы советский меринос позволили выявить большее количество мышечных волокон у носителей мутантных аллелей с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP на 4.7 и 7.6%, но меньший диаметр мышечного волокна на 8.9 и 5.0% в сравнении с мышечными клетками овец, гомозиготных по диким аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP. Общая оценка “мраморности” мышечной ткани у овец гетерозиготных генотипов по мутантным аллелям с.321Т гена GH и с.387Т гена LEP выше на 2.3 и 1.5 балла, чем у гомозигот по референсным аллелям с.321С гена GH и с.387G гена LEP. Полученные результаты позволяют рассматривать полиморфизм с.321С>Т в гене GH и полиморфизм с.387G>Т в гене LEP как генетические маркеры для оценки и улучшения качественных показателей мяса овец.

Для 18 штаммов аскомицетного гриба Pyrenophora tritici-repentis – возбудителя желтой пятнистости пшеницы – была определена расовая принадлежность и идентифицированы toxb-гены. Анализируемые штаммы были отнесены преимущественно к расе 4, непатогенной для мягкой пшеницы. Сравнение нуклеотидных последовательностей гена toxb одного штамма P. tritici-repentis из Казахстана и пяти штаммов гриба из Татарстана с референсными последовательностями генов ToxB1, toxb2, ToxB4, toxb12 и toxb14 позволило точно идентифицировать исследуемые гены как toxb2. Это первое обнаружение гена toxb2 в популяциях P. tritici-repentis из России и Казахстана. Также были продемонстрированы различия между последовательностями ToxB1 и toxb2 в области ORF: 27 нуклеотидных замен и одна делеция 3 пн у ToxB1. В нетранслируемой 5’UTR-области всех полученных последовательностей toxb2, как и в последовательностях ToxB1, между TATA-боксом и интроном выявлено присутствие четырех микросателлитов размером 25 пн. У исследуемых штаммов в 5’UTR-области toxb2 перед интроном обнаружена инсерция 167 пн, такая же, как у референсной последовательности гена toxb2 штамма P. tritici-repentis SD20, которая отсутствует во всех известных последовательностях ToxB1, и, вероятно, влияет на функциональность гена. Накопление информации о структуре гена toxb2 имеет значение для понимания эволюции ToxB/toxb-генов гриба P. tritici-repentis.