


Том 61, № 7 (2025)
ОБЗОРНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ
Мутации в гене рецептора тиреотропина: корреляция между генетически измененными структурными элементами рецептора тиреотропина и функциональными нарушениями щитовидной железы
Аннотация
Рецептор тиреотропного гормона (рТТГ) – один из основных (наряду с тиреоглобулином и тиреопероксидазой) аутоантигенов щитовидной железы (ЩЖ), играет ключевую роль в метаболизме гормонов ЩЖ, контролирует рост и функции тиреоцитов. Благодаря гетерогенности этиологии и патогенеза существует множество функциональных нарушений ЩЖ, обусловленных гипертиреозом, гипотиреозом или опухолями ЩЖ. В предлагаемом аналитическом обзоре систематизированы данные с 1993 г. о мутациях в гене рТТГ, выявленных в геноме пациентов с гипертиреозом, гипотиреозом или опухолями ЩЖ, на различных доменах рецептора ТТГ, обладающего уникальной для рецепторов данного семейства структурой.



Расшифровка основы коморбидности атеросклероза и аневризмы аорты на клеточном и молекулярном уровнях
Аннотация
Аневризма аорты (АА) и атеросклероз (АС) характеризуются неоднозначностью коморбидных отношений между собой. В настоящем обзоре рассматриваются молекулярные механизмы формирования данных патологий, обусловленные гетерогенностью, пластичностью, межклеточными взаимодействиями, эмбриональным происхождением и региональной специфичностью клеток артерий, выявляемыми с помощью подхода транскриптомики отдельных клеток у человека и на модельных животных. В результате подчеркивается важность взаимодействия генетических и средовых факторов, определяющих функциональное состояние сосудов и развитие патологии через динамическое изменение клеточного состава артерий в рамках онтогенетически регулируемого пространственно-временного континуума, что создает условия формирования коморбидности между заболеваниями. Понимание ключевых молекулярных механизмов, лежащих в основе коморбидности АА и АС, важно для разработки новых терапевтических стратегий данных патологических состояний.



МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА
Разнообразие и эволюция репертуара повторяющихся элементов у двух подвидов медоносной пчелы Apis mellifera
Аннотация
В настоящем исследовании предпринята попытка установить вклад повторяющихся последовательностей ДНК в формирование социальных структур у медоносных пчел Apis mellifera. Несмотря на прогресс в понимании молекулярных основ кастообразования, в частности связанных с сигнальным путем Notch, идентификация специфических геномных цис-регуляторных элементов остается неполной. Настоящая работа посвящена характеристике ландшафта повторяющихся элементов в геномах двух подвидов медоносной пчелы: A. m. mellifera и A. m. ligustica. Установлено, что увеличение копийности мобильных элементов у A. m. ligustica является существенным различием между исследованными подвидами. Выявлены дифференциально экспрессируемые повторяющиеся элементы, обладающие потенциалом цис-регуляторных функций. Вместе с тем анализ транскриптомов показал минимальные различия в экспрессии мобильных элементов в ходе кастовой дифференциации – ключевого процесса в эусоциальной организации пчел. Анализ расхождения транспозонов между подвидами указывает на последовательные изменения в их повторяющемся статусе, коррелирующие с временем происхождения. В совокупности полученные данные указывают на потенциальную роль повторяющихся элементов в приобретении новых регуляторных функций, что открывает новые перспективы для понимания молекулярных механизмов социального поведения медоносных пчел.



ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ
Секвенирование хлоропластного генома различных форм Triticum militinae Zhuk. et Migusch.
Аннотация
Тетраплоидная пшеница Милитины (Triticum militinae Zhuk. et Migusch.) считалась некоторыми исследователями естественным голозерным мутантом пленчатой пшеницы T. timopheevii (Zhuk.) Zhuk. В настоящем исследовании сообщается о секвенировании и аннотировании хлоропластных геномов белоколосой (к-64829) и черноколосой (к-46007) форм T. militinae, размер которых составил 135899 и 136163 пн соответственно. Секвенирование проводилось на секвенаторе SURFSeq (GeneMind, Китай), сборка хлоропластных геномов осуществлялась с помощью программы NOVOWrap. Построенное на основе выравнивания полных хлоропластных геномов (пластомов) филогенетическое древо показало, что черноколосая форма T. militinae к-46007 близка к эволюционной линии Timopheevii, в то время как белоколосая к-64829 – к эволюционной линии Emmer, в том числе к виду Triticum persicum Vav. (син. T. carthlicum Nevski). Обсуждается вопрос о происхождении различных форм и линий T. militinae и об их аутентичности.



Влияние холодового стресса на содержание антоцианов и экспрессию генов пути биосинтеза антоцианов в листьях картофеля Solanum tuberosum L.
Аннотация
Холодовой стресс негативно влияет на онтогенез растений, степень холодостойкости которых связана в числе прочего с накоплением антоцианов, обладающих антиоксидантной активностью. Цель данной работы – анализ эффекта холодового стресса на содержание антоцианов и регуляцию их биосинтеза у картофеля (Solanum tuberosum L.). В листьях растений сорта Леди Клэр, подвергнутых двухдневному низкотемпературному воздействию с последующим восстановительным периодом, в динамике эксперимента была определена экспрессия генов биосинтеза антоцианов. Выявлена значительная активация регуляторных (StHY5, StJAF13) и структурных (StCHS2, StCHI, StF3H, StDFR) генов пути в начале стресса и к концу фазы восстановления. Экспрессия структурного гена StANS не менялась. В тех же листьях было определено содержание антоцианов и показано его увеличение в начале и в конце холодового стресса. Обнаружено, что сходная динамика экспрессии генов (кроме StANS) согласуется с колебаниями количества антоцианов. В целом продемонстрировано, что пониженные температуры стимулируют экспрессию генов биосинтеза антоцианов и накопление антоцианов в листьях растений картофеля. Полученные данные могут способствовать пониманию молекулярного механизма регуляции биосинтеза антоцианов в ответ на абиотические стрессы.



ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ
Изучение полиморфизма гена DQA1 диких и домашних северных оленей (Rangifer tarandus) азиатской части России
Аннотация
Современные тенденции к интенсификации селекции домашних сельскохозяйственных животных обусловливают необходимость детального исследования генетической изменчивости в генах-кандидатах, связанных с мясной продуктивностью, в том числе и у северного оленя. В настоящий момент первоочередной задачей является поиск молекулярно-генетических маркеров для идентификации и отбора особей с желаемыми характеристиками. Одним из таких потенциальных генов-кандидатов является ген DQA1. Предполагается, что отдельные гены иммунной системы могут влиять на показатели роста животных. Изменчивость в регионе гена DQA1 по результатам многих исследований была ассоциирована с размером и мясной продуктивностью скота. Анализ главных компонент по изменчивости DQA1 объединил диких и домашних северных оленей Якутии, что подразумевает поток генов между локальными породами одомашненного северного оленя и дикими популяциями, а также формирование схожих механизмов адаптации. Однако между дикими и эвенкийскими северными оленями Амурской области были выявлены значительные различия, что может отражать влияние процессов доместикации на эвенкийскую породу. При этом северные олени Амурской области отличаются пониженной гетерозиготностью (не более 10% гетерозигот по каждому полиморфному сайту). Наибольшее количество гетерозигот отмечено для ненецкой породы.



МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ
Прогноз воспроизводимости эффектов для регрессий, построенных по топовым предикторам
Аннотация
Предлагаются два простых метода прогноза воспроизводимости эффектов в тестовых выборках после проведения множественного регрессионного анализа выборки открытия. В частности, методы позволяют оценить возможность построения эффективных полигенных индексов риска (PRS, PGS). Используя теорию порядковых статистик, мы получили простую аналитическую формулу, оценивающую коэффициент детерминации для модели, построенной для топовых нейтральных показателей (). Это коэффициент детерминации при нулевой гипотезе, который зависит только от объема выборки, общего числа изучаемых предикторов (например, SNP-маркеров или уровней метилирования CpG) и числа топовых показателей, выбранных для построения регрессии. Сравнение наблюдаемого квадрата множественной корреляции для выборки открытия с позволяет достаточно уверенно предсказать воспроизводимость эффектов в тестовых выборках. Если наблюдаемый квадрат корреляции для выборки открытия в 1.3 раза больше , то в тестовых выборках можно ожидать по крайней мере половину исходного квадрата корреляции. Второй метод основан на аналогичном сравнении максимального коэффициента корреляции для выборки открытия с ожидаемой максимальной корреляцией для нейтральных признаков.



КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Распространенность аллельных вариантов ADAM33 (rs2280090) и ADRB2 (rs1042714) в популяциях Сибири
Аннотация
Статья посвящена исследованию распространенности полиморфных вариантов rs2280090 ADAM33 и rs1042714 ADRB2 у населения Восточной Сибири (русские), Хакасии (хакасы) и Тывы (тувинцы). В результате проведенного анализа установлено, что генотип AG и аллель A rs2280090 ADAM33 чаще встречаются среди русских по сравнению с тувинцами. Также выявлено, что аллель G rs1042717 ADRB2 значимо чаще встречается у русских относительно хакасов, при этом частота распространенности генотипа GG выше у тувинцев по сравнению с хакасами. Полученные данные подчеркивают значимость этнических различий в распределении частоты полиморфных вариантов генов при разработке методов профилактики и лечения бронхиальной астмы.



Влияние низкотемпературного воздействия в эмбриогенезе на экспрессию генов STK25, NDUFA4 и ADIPOQ у цыплят
Аннотация
Известно, что стрессоры раннего онтогенеза могут влиять на долгосрочные адаптивные изменения организма. В нашем исследовании стресс-фактором было дозированное низкотемпературное воздействие в раннем эмбриогенезе кур (породы амрокс), для чего эмбрионов опытной группы охлаждали на пятые сутки инкубации на протяжении 6 ч при +15°С. Степень активации ключевых генов-кандидатов, вовлеченных в процессы терморегуляции, оценивали по уровню их относительной экспрессии у 14-суточных цыплят (по десять голов в опыте и в контроле) через 3 ч после «провокационного» воздействия стресс-фактора (+7°С, 1 ч) на цыплят обеих групп. Основная цель исследования – верифицировать участие генов NDUFA4, STK25, ADIPOQ в терморегуляции кур и установить возможность управления процессами термоадаптации кур в раннем онтогенезе посредством дозированного низкотемпературного воздействия. Установлено, что даже однократное холодовое воздействие (при температуре ниже биологического нуля) в эмбриогенезе позволяет повысить адаптационные возможности 14-суточных цыплят. Так, в крови цыплят опытной группы на фоне повторного охлаждения содержалось меньше триглицеридов (на 35%) и глюкозы (на 26%, p < 0.01). Цыплята обеих групп задействовали механизм холодовой дрожи, но в контроле нарастание гипотермии привело к атаксии. У цыплят опытной группы произошло смещение нормы реакции организма на холодовой стресс в сторону повышения термотолерантности, поэтому для поддержания температурного гомеостаза они задействовали преимущественно механизмы несократительного термогенеза, что сопровождалось повышенной экспрессией генов NDUFA4, STK25, ADIPOQ (в 1.4–2.1 раза относительно контроля, p < 0.05) в их грудной мышце.


