Том 59, № 4 (2023)

Мутации в гене NBAS вызывают две группы заболеваний – SOPH-синдром и синдром детской печеночной недостаточности 2-го типа (ILFS2, RALF), отличающиеся клиническими проявлениями, течением и прогнозами. Проведен литературный обзор клинико-генетических аспектов данных патологий и молекулярной биологии белка NBAS, а конкретно ретроградного мембранного трафика и нонсенс-опосредованного распада РНК.

С помощью методов молекулярной и классической генетики изучено генетическое родство дрожжей комплекса Saccharomyces bayanus и обнаружена дивергентная популяция этих дрожжей в Новой Зеландии и Австралии. Комплекс S. bayanus включает четыре генетические популяции: S. bayanus var. bayanus, S. bayanus var. uvarum, S. eubayanus и новозеландская. Штаммы новозеландской популяции существенно отличаются по нуклеотидным последовательностям ядерных (FSY1, HIS3, MET2) и митохондриальных (FUN14, COX2) генов и образуют полустерильные гибриды с остальными популяциями: 6.2–23.3%. Между S. bayanus var. bayanus, S. bayanus var. uvarum, S. eubayanus и новозеландской популяцией нет полной межвидовой постзиготической изоляции: все гибриды имели регулярное мейотическое расщепление контрольных ауксотрофных маркеров. Согласно полученным результатам указанные генетические популяции относятся к одному биологическому виду, обладая дивергенцией геномов на уровне таксономических разновидностей.

Окраска зерна кукурузы Zea mays L. определяется содержанием и составом каротиноидов, в том числе провитамина А, являющегося продуктом ветвей β-β (β-каротин, β-криптоксантин) и β-ɛ (α-каротин) каротиногенеза. Соотношение потоков ветвей зависит от активности ликопин-ɛ-циклазы LcyE, определяющей ветвь β-ɛ. В данной работе проведен анализ аллельных вариантов гена LcyE, потенциально эффективных для повышения биосинтеза β-каротина, у 20 инбредных линий кукурузы отечественной селекции, различающихся окраской зерна. Амплифицированы и секвенированы участки 5'-UTR гена LcyE. Анализ фрагментов показал присутствие аллеля “2” у четырех линий и нового аллеля “5” у 16 линий. Охарактеризован полиморфизм нового аллеля “5” – четыре мононуклеотидных полиморфизма и две делеции. Проведенное сравнение цис-регуляторных элементов в анализируемой области 5'-UTR аллелей “2” и “5” обнаружило различие в сайтах связывания с транскрипционными факторами. Экспрессия гена LcyE определена в листьях двух линий с аллелем “2” и трех – с аллелем “5”. Показана прямая зависимость между присутствием аллеля “5” и снижением экспрессии гена: уровень транскрипции гена в случае аллеля “2” в 10–15 раз выше, чем в случае аллеля “5”. Предполагаем, что наличие в геноме кукурузы аллеля “5” гена LcyE коррелирует со снижением или подавлением экспрессии данного гена и, при стабильной активности других ферментов каротиногенеза, с окраской зерна. Использование доноров аллеля “5” в комбинации с известной темно-желтой или оранжевой окраской зерна может быть использовано в селекции кукурузы с повышенным синтезом провитамина А в зерне.

Впервые проведено кариологическое и молекулярно-генетическое (гены COI, цитохрома b, 16S рРНК) изучение пресноводного вида рыб Cottus kolymensis, описанного недавно из рек Дукча и Колыма на северо-востоке Азии. Определен комплекс кариологических и молекулярно-генетических маркерных признаков, позволяющих идентифицировать вид. Обнаружены генетические различия популяций C. kolymensis, населяющих водоемы бассейнов р. Колымы и северной части Охотского моря, на основании которых вид разделяется на группы в соответствии с местом обитания. Подтверждено существование в пределах рода Cottus отдельной группы “Cottus poecilopus”, в которую входят таксоны видового ранга, в том числе и C. kolymensis.

Изучено гаплотипическое разнообразие мтДНК циркумполярного вида божьих коровок Adalia frigida, собранных в Якутске и Салехарде. На основе анализа нуклеотидных последовательностей гена cox1 выявлено 18 митохондриальных гаплотипов, из них 14 новых. Из 18 гаплотипов A. frigida два (H32 и H9) являются наиболее распространенными. В районе Салехарда происходит перекрывание ареала A. frigida с ареалом другого близкого вида – A. bipunctata. Величина дивергенции по гену cox1 между A. frigida и A. bipunctata достигает 4.1–4.3% и соответствует уровню различий, характерному для близких видов. Эти виды способны скрещиваться между собой, доля гибридных особей (A. frigida и A. bipunctata) в Салехарде составляет 56.5%. Гибридизация между A. frigida и A. bipunctata привела к взаимной митохондриальной интрогрессии, результатом которой стало приобретение гаплотипа H1 жуками A. frigida и гаплотипа H9 жуками A. bipunctata.

Исследован полиморфизм локуса rs1815739 гена ACTN3 и влияющего на его экспрессию cis-eQTL rs11227639 в популяциях северной (чукчи, коряки, эвены и эвенки) и южной (буряты, алтайцы и тувинцы) частей Сибири. Показано, что частоты аллеля rs1815739-C гена ACTN3 (соответствует аминокислотному варианту 577R) и регуляторного аллеля rs11227639-A, повышающего уровень экспрессии этого гена, значимо выше на севере, чем на юге Сибири. Аналогично в северном направлении растет частота комбинации генотипов CC/AA по этим локусам. Выявленная картина географического распространения аллелей и генотипов по локусам rs1815739 и rs11227639 в популяциях Сибири может быть обусловлена адаптацией к холодному климату и процессами терморегуляции организма при воздействии холода. Предполагается, что повышение частот аллелей rs1815739-C и rs11227639-A у коренного населения севера Сибири связано с возрастанием роли сократительного термогенеза при адаптации к воздействию холода, а также способствует увеличению мышечной массы у их носителей, что снижает потери тепла в условиях Севера.

Ген AS3MT кодирует метилтрансферазу мышьяка(III). VNTR-полиморфизм гена AS3MT, характерен только для генома человека и связан с экспрессией специфичной для человека изоформы белка AS3MT^d2d3, которая является потенциальным фактором риска развития шизофрении. Нами проведен анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфизма VNTR на большой выборке этнических русских. Изучена ассоциация VNTR с риском развития шизофрении. Анализ проводили на выборке, включающей в себя 1002 больных шизофренией и расстройствами шизофренического спектра и 1510 человек контрольной группы. Обнаружено, что у женщин, носителей генотипа V3/V3, риск развития шизофрении увеличивается (ОШ = 1.4, 95% ДИ: 1.11–1.77).