Том 18, № 2 (2020)

Пандемия COVID-19, вызванная новым вирусом SARS-CoV-2, привела к развитию тяжелых социоэкономических последствий по всему миру. Хотя у большинства людей наблюдается легкое или среднетяжелое течение болезни, а некоторые даже переносят заражение без развития симптомов, у определенной доли людей развивается критически тяжелое состояние. Текущая статистика показывает, что смертность от COVID-19 выше среди пожилых пациентов и у пациентов с определенными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Молекулярные механизмы, которые лежат в основе этих рисков, пока еще не понятны для COVID-19. В данном сообщении я обсуждаю возможную ассоциацию осложнений COVID-19 с фактором фон Виллебранда (ФВ) и повреждением эндотелия сосудов. ФВ является важным прогностическим фактором дисфункции эндотелия сосудов и его уровень в плазме меняется с возрастом. Уровень ФВ также подвержен вариации в зависимости от пола и расовой принадлежности. Важно, что хлорохин — препарат, который в предварительных испытаниях показал эффективность при лечении COVID-19, влияет на секрецию ФВ и может влиять на его количество и активность в плазме. Я предполагаю, что уровень и активность ФВ могут являться важными прогностическими факторами заболеваемости и смертности от COVID-19, а сам ФВ может оказаться вовлеченным в патогенез заболевания. Масштабное и тщательное исследование уровня и активности ФВ у групп людей, инфицированных SARS-CoV-2, у которых наблюдается легкое или тяжелое течение инфекции, должно быть предпринято в ближайшее время.

Исследован уровень генетической дифференциации двух фенотипических вариаций Plantago media L. на Южном Тимане. Популяционно-генетический анализ с использованием межмикросателлитных маркеров (ISSR) по 210 локусам выявил два кластера, границы которых совпадали с границами между растениями светового и теневого фенотипа. Результаты дискриминационного анализа главных компонент и AMOVA (F_ST = 0,07, p = 0,001) подтвердили, что на фоне высокого генетического сходства существуют статистически значимые генетические различия между этими фенотипами. Полученные результаты свидетельствуют о роли экологических факторов в адаптивной дифференциации и проявлении генетического полиморфизма растений.

Проведен анализ полиморфизма и филогении клубеньковых бактерий эндемичных для Южного Урала четырех видов бобовых растений рода Oxytropis секции Orobia: O. kungurensis, O. baschkiriensis, O. approximata, O. gmelinii, характеризующихся пространственной разобщенностью мест произрастания, также называемой сегрегацией растений. Показано, что несмотря на определенные филогенетические различия бактерий, все они относятся к роду Mesorhizobium. Анализ симбиотических генов исследуемых штаммов на основании сравнительного анализа последовательностей генов nifH и nodC выявил определенные различия их филогении с коровой частью генома. Обнаружено, что микросимбионты растений O. baschkiriensis по филогении гена nodC отличаются от ризобий, полученных из клубеньков других изученных видов рода Oxytropis и близки к микросимбионтам растений рода Lupinaster, произрастающих на Южном Урале. Приобретение свойства вступать в симбиоз с клубеньковыми бактериями, характерными для растений рода Lupinaster, могло быть следствием сегрегации O. baschkiriensis от других родственных видов рода Oxytropis.

С использованием ядерных микросателлитных локусов дана оценка состояния генофондов ели финской и сосны обыкновенной в западной части водосбора Белого моря. Северотаежные популяции ели финской характеризовались средними (H_o = 0,20, H_e = 0,27), а периферические — максимальными значениями параметров генетического разнообразия (H_o = 0,46, H_e = 0,47), различия между этими двумя группами популяций были статистически достоверными. Анализ F-статистик выявил уникальность генетической структуры периферических популяций ели, с чем может быть связан высокий уровень их генетической обособленности (F_ST = 0,33). Все исследованные популяции сосны обыкновенной отличались более высоким по сравнению с елью финской уровнем генетического разнообразия (H_o = 0,50, H_e = 0,63), причем различия между периферическими и остальными популяциями были статистически недостоверными. Результаты анализа F-статистик популяций сосны свидетельствуют об однородности генофонда вида в регионе. Выявленный уровень генетического полиморфизма популяций сосны обыкновенной и ели финской в западной части водосбора Белого моря свидетельствует, что при принятии мер по сохранению и поддержанию генетических ресурсов этих видов (мониторинг состояния, содействие естественному возобновлению, создание лесных культур и т. п.) будут обеспечены необходимые условия для минимизации отрицательных последствий антропогенного воздействия и глобального изменения климата.

Причины меж- и внутрилабораторной вариабельности данных, полученных в исследованиях методом ДНК-комет, на сегодняшний день не до конца ясны. Гель-электрофорез является определяющим этапом при использовании метода анализа поврежденности ДНК единичных клеток. В настоящей работе проведена сравнительная оценка расчетной и фактической напряженности электрического поля в пяти различных электрофоретических камерах и вклада выявляемых различий в вариабельность оцениваемой поврежденности ДНК. Только для одной камеры измеренная напряженность совпала с расчетной — 1 В/см, тогда как для четырех варьировала от 0,6 до 2,0 В/см. Оцененные в одних и тех же образцах клеток почек мышей значения поврежденности ДНК различались между камерами до 4,7 крат для индуцированной и до 10 крат для спонтанной поврежденности ДНК. Выявлена высокая локальная вариация напряженности электрического поля и температуры раствора по площадке камер и вариабельность поврежденности ДНК в идентичных образцах клеток в условиях одного электрофореза. Таким образом, несоответствие при электрофорезе расчетной (теоретической) и фактической напряженности электрического поля может служить причиной межлабораторной вариабельности данных метода ДНК-комет. Рециркуляция раствора в ходе электрофореза позволяет значимо снизить внутриэкспериментальную и внутрилабораторную вариабельность результатов.

Дисбаланс в системе редокс-гомеостаза является важным звеном патогенеза сахарного диабета 2-го типа (СД2). Гамма-глутамилциклотрансфераза представляет собой фермент антиоксидантной защиты, непосредственно вовлеченный в метаболизм глутатиона, эндогенного антиоксиданта. Целью исследования стало изучение ассоциации однонуклеотидных замен (SNP) rs38420 (G > A), rs4270 (T > C), rs6462210 (C > T) и rs28679 (G > A) в гене GGCT с СД2. В исследование включено 1022 пациента с СД2 и 1064 условно здоровых добровольца. В результате нами впервые выявлена взаимосвязь SNP rs4270 гена GGCT с СД2 в русской популяции. Нами также установлены генно-средовые взаимодействия, ассоциированные с предрасположенностью к заболеванию: протективный эффект гена гамма-глутамилциклотрансферазы проявлялся только у некурящих лиц при условии ежедневного употребления ими свежих овощей и фруктов, тогда как у лиц с недостаточным потреблением растительной пищи, а также у всех курящих больных защитный эффект GGCT не наблюдался. У пациентов с СД2 содержание перекиси водорода и мономера глутатиона резко повышено по сравнению с контролем. Также было установлено, что SNP rs4270 связан с повышенным содержанием восстановленного глутатиона в плазме крови больных СД2. Таким образом, впервые установлено, что полиморфный локус rs4270 в гене GGCT ассоциирован с предрасположенностью к СД2, но его связь с заболеванием модулируется курением и употреблением свежей растительной пищи.

Проведен анализ нуклеотидных последовательностей экзонов и прилегающих к ним некодирующих участков гена GC у 108 представителей различных этнических групп коренного населения Сибири. Полиморфизм обнаружен в четырех нуклеотидных позициях: несинонимичные замены в локусах rs4588 и rs7041, синонимичная замена в локусе rs4752 и замена в некодирующей области в локусе rs3733359. Выявлено семь гаплотипов гена GC. Из них 4 гаплотипа кодируют изоформу Gc1F, 2 гаплотипа — изоформу Gc1S и 1 гаплотип — изоформу Gc2. Обнаружены межрегиональные различия по распределению вариантов гена GC: на северо-востоке и в центральной части Сибири наблюдается самая высокая распространенность вариантов Gc1F и Gc1F/Gc1F, а на юге и западе Сибири чаще всего распространены варианты Gc2, Gc1S/Gc2 и Gc2/Gc2. По всей видимости, в случае гена GC ген-средовые взаимодействия направлены на формирование баланса между активностью витамин D-связывающего белка и уровнем 25-гидроксивитамина D в сыворотке крови.

Цель. Задачей настоящей работы было получение селективной системы на основе вируса М1 дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Методы. Для создания штамма-реципиента фрагмент ДНК, кодирующий киллер-токсин вируса М1 под контролем регулируемого промотора гена GAL1, был встроен в геном штаммов Y-1236 и Y-2177 S. cerevisiae, чувствительных к токсинам.

Результаты. Интеграция такой экспрессионной кассеты приводит к появлению условной летальности, а именно, данные штаммы гибнут на среде с галактозой, когда происходит синтез киллер-токсина. Для трансформации полученных штаммов используется линейный фрагмент ДНК, содержащий ген интереса, фланкированный последовательностями, гомологичными промотору гена GAL1 и терминаторной области гена CYC1. При трансформации за счет гомологичной рекомбинации происходит выщепление последовательности, кодирующей киллер-токсин, и трансформанты растут на среде с галактозой.

Выводы. Предложенная селективная система сочетает в себе основные преимущества других систем: возможность применения простых сред без необходимости добавления дорогостоящих антибиотиков и наличие упрощенных методик конструирования экспрессионных кассет и отбора трансформантов.