БАННИКОВА А.А., ГРЕЧКО В.В., ДАРЕВСКИЙ И.С., КОСУШКИН С.А., КРАМЕРОВ Д.А., МИЛЬТО К.Д., РЯБИНИНА Н.Л. — 2007 г.

В качестве молекулярно-генетической характеристики таксономического разнообразия большой группы ящериц из рода Darevskia использовали маркеры, выявляемые методом inter-SINE-PCR (IS-PCR). Метод позволяет определять число и размер спейсеров, разделяющих отдельные копии диспергированных повторов типа SINE. При исследовании маркеров ДНК особей видового комплекса Darevskia raddei из 17 географических точек, а также особей нескольких реперных видов показано, что степень генетических различий, выражаемая в величинах коэффициента DNL генетических расстояний Нея и Ли, не равноценна в разных группах выборок. Наиболее гомогенной оказывается очевидная панмиктическая популяция бассейна реки Раздан, относимая к подвиду D. raddei nairensis: степень генетических различий внутри каждой из пяти выборок и между ними одинакова (менее 0.1). Степень различий между 10 выборками с территории Армении и Карабаха несколько выше (0.2–0.3), чем степень индивидуальных отличий в каждой из них (0.1–0.2), что свидетельствует о распределении этих выборок по нескольким отдельным популяциям. Этот вывод поддерживается структурой филогенетического дерева и многомерным шкалированием. Различия между выборками, входящими в морфологические подвиды D. raddei raddei и D. raddei nairensis, лежат в диапазоне величин DNL 0.3–0.4. При этом отличие двух выборок из Талыша (Азербайджан), относимых к подвиду D. raddei raddei, от остальных представителей этого подвида соответствует подвидовому уровню. В то же время, генетические дистанции между хорошими видами D. raddei и D. rudis составляют 0.60–0.70. С этих позиций неопределенная популяция из северо-западной Турции (“D. tristis”) более близка к D. rudis (DNL 0.45) и, видимо, является его подвидом. В работе обсуждаются вопросы филогеографии исследуемого вида.

ГРИГОРЕНКО А.П., РОГАЕВ Е.И. — 2007 г.

Изучение молекулярных основ патогенеза болезни Альцгеймера привело к двум главным открытиям. Во-первых, были обнаружены гены, мутации в которых являются причиной (пресенилины PS1 и PS2, АРР) или фактором риска (ApoE) этого нейродегенеративного заболевания головного мозга. Во-вторых, найден новый тип протеаз и обнаружены, по-видимому, универсальные для различных клеточных систем и организмов механизмы регуляции дифференцировки и развития, осуществляемые посредством внутримембранного протеолиза. Пресенилины в составе тетрабелкового комплекса ( - / -секретаза) расщепляют трансмембранные белки типа I, а недавно открытые аспартатные протеазы IMPAS/SPP расщепляют трансмембранные белки типа II. Процессинг трансмембранных белков с помощью клеточных внутримембранных протеаз приводит к образованию сигнальных белков, факторов транскрипции и коротких гидрофобных пептидов (фрагментов трансмембранных доменов), которые могут иметь как физиологическую функцию, так и играть ключевую роль в патогенезе старения ( -амилоид при болезни Альцгеймера). В настоящее время известно около 160 мутаций в гене PS1, более 10 мутаций в гене PS2 и 21 мутация в гене АРР. Уже стала возможной доклиническая диагностика некоторых ранних форм болезни Альцгеймера. Так как патогенез ранних и поздних форм болезни Альцгеймера сходен, изучение механизмов протеолиза, регулируемого внутримембранными аспартатными протеазами, позволит разрабатывать лекарственные средства, непосредственно влияющие на регуляцию процессинга трансмембранных белков как на первопричину болезни Альцгеймера.

КОРОБКО Е.В., КОРОБКО И.В., ПАЛЬГОВА И.В. — 2007 г.

VARP – новый VPS9-домен-содержащий белок, который обладает активностью фактора обмена гуаниновых нуклеотидов для малых GTPаз Rab21 и Rab5, регулирующих ранний эндоцитоз. Однако молекулярные механизмы регуляции активности и внутриклеточной локализации VARP в клетке остаются неизвестными. Используя двугибридное клонирование в дрожжах, мы выделили мультиадапторные белки семейства 4.1 и RanBP9 – потенциальные партнеры по взаимодействию с VARP. Взаимодействие VARP с этими белками может быть существенным для его внутриклеточной локализации и функционирования в процессе раннего эндосомного транспорта.

МАВРОПУЛО-СТОЛЯРЕНКО Г.Р., ШЕСТОПАЛОВ Б.В. — 2007 г.

LARGEST LIST OF UNIQUE PROTEINS STRUCTURES OBTAINED BY X-RAY DIFFRACTION OF CRYSTALS, by B. V. Shestopalov1, G. R. Mavropulo-Stoliarenko2 (1Institute of Cytology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 194064 Russia, *e-mail: [email protected]; 2Biology and Soil Department, St. Petersburg State University, St. Petersburg, 199034 Russia)

ВИНОГРАДОВА Е.Н., КАМЕНСКИЙ П.А., КРАШЕНИННИКОВ И.А., ТАРАСОВ И.А. — 2007 г.

Митохондрии – это многофункциональные органеллы эукариотических клеток, обеспечивающие клетки энергией за счет окислительного фосфорилирования. Они участвуют также в образовании железосерных кластеров, в окислении жирных кислот, в образовании некоторых аминокислот, а также играют важную роль в апоптозе. Митохондрии имеют свой собственный геном, который транскрибируется и транслируется. Однако большая часть макромолекул, функционирующих в митохондриях, импортируется в эти органеллы из цитоплазмы. К их числу относятся белки и некоторые малые РНК. Импорт белков в митохондрии – это универсальное явление, механизм которого очень сходен во всех эукариотических клетках. В настоящее время эти механизмы изучены достаточно детально. В то же время, импорт РНК известен только в нескольких группах эукариот. Тем не менее, предполагается, что этот процесс характерен для большинства видов. Набор молекул РНК, импортируемых в митохондрии разных организмов, не универсален. Механизмы импорта РНК изучены значительно менее подробно, чем в случае белков, но уже очевидно, что эти механизмы сильно отличаются от вида к виду. В данном обзоре производится попытка собрать воедино многочисленные данные об импорте вышеперечисленных макромолекул в митохондрии.

ЧЕТВЕРИН А.Б., ЧЕТВЕРИНА Е.В. — 2007 г.

Обзор посвящен истории создания метода молекулярных колоний, также известного как “метод полоний”, его приложениям для изучения реакций между одиночными молекулами РНК, сверхчувствительной диагностики, клонирования генов и скрининга клонов in vitro, а также концепциям происхождения жизни, рассматривающим молекулярные колонии в качестве прообраза живых организмов.

ЗАРАЙСКИЙ А.Г. — 2007 г.

Нейральная индукция – “запуск” нейральной дифференцировки в эмбриогенезе позвоночных у час-ти клеток эмбриональной эктодермы под воздействием сигналов, поступающих от клеток соседних тканей. Основную роль в этом играет, как установлено более 10 лет назад в опытах на эмбрионах шпорцевой лягушки, подавление сигнального каскада морфогенетического белка кости (ВМР) в предшественниках нервных клеток. В этих клетках блокируется эпидермальная программа дифференцировки и взамен по умолчанию активируется нейральная программа. Модель нейральной индукции по умолчанию (default model) получила подтверждение и на других экспериментальных объектах. Важную роль в нейральной индукции играют сигнальные каскады FGF и Wnt, а также взаимодействие этих каскадов с BMP-каскадом. Выявление новых регуляторных белков, вовлеченных в процесс нейральной индукции, и детальное исследование их свойств позволили на новом уровне – с помощью математического моделирования – вернуться к одному из основных вопросов биологии развития – изучению механизмов пространственной упорядоченности клеточной дифференцировки в эмбриогенезе.

ВИШНЕВСКАЯ A.Б., КУШНИРОВ В.В., ТЕР-АВАНЕСЯН М.Д. — 2007 г.

Более 20 болезней человека связаны с аномалиями в формировании пространственной структуры белков, которые приводят к образованию амилоидов – агрегатов фибриллярной структуры, состоящих из растворимых в норме клеточных белков. Такие заболевания называют также амилоидными, или амилоидозами, причем из них только прионные заболевания являются трансмиссивными. Амилоиды прионного типа описаны также у низших эукариот. В отличие от прионов млекопитающих, вызывающих нейродегенеративные заболевания, прионы низших эукариот связаны с некоторыми нехромосомно наследуемыми фенотипическими признаками. Суммированы результаты изучения прионов дрожжей Saccharomyces cerevisiae и данные, полученные с использованием дрожжей в качестве модельного объекта для изучения молекулярных основ таких амилоидных болезней человека, как прионные заболевания, болезни Альцгеймера, Паркинсона и Гентингтона.

КОПНИН Б.П. — 2007 г.

Молекулярные изменения, приводящие к нестабильности генома, играют ключевую роль в возникновении и прогрессии опухолей. В обзоре рассмотрены основы генетической нестабильности опухолевых клеток: нарушения регуляции внутриклеточного уровня эндогенных мутагенов, в частнос-ти, активных форм кислорода; понижение точности репликации ДНК и расхождения хромосом в митозе; дефекты систем распознавания и репарации повреждений ДНК; инактивация регуляторных систем клеточного цикла, так называемых контрольных точек клеточного цикла (cell cycle checkpoints), останавливающих размножение аномальных клеток. Обсуждаются причины тканеспецифичности канцерогенеза, обусловленного генетической нестабильностью, и перспективы разработки новых способов контроля опухолевого роста, основанных на уменьшении нестабильности генома или использовании дефектов контроля целостности генома для селективного убийства неопластических клеток.

ГАЛЗИТСКАЯ О.В., СЕРДЮК И.Н. — 2007 г.

Предлагается новый признак для классификации живого мира, основанный на способности аминокислотной последовательности белка образовывать неструктурированные участки, которые проявляются в его трехмерной структуре в виде петель. Наш подход принципиально отличается от подходов, которые базируются на сравнении тех или иных последовательностей РНК или белков из разных организмов. Введение любого нового структурно-функционального признака, который мог бы разрешить эволюционные отношения между главными группами организмов, само по себе представляет интерес, потому что при кажущемся ныне обилии молекулярных признаков мегасистематика и макрофилогенетика испытывают недостаток в информативных признаках. Для поиска неструктурированных участков в элонгационных факторах EF1A использована специализированная программа FoldUnfold. Достоверность предсказания петель по этой программе проверена на пяти факторах, структура которых известна по данным рентгеноструктурного анализа. На примере нескольких десятков типичных представителей живого мира показано, что, помимо двух перетяжек между тремя структурными доменами в факторах элонгации, программа предсказывает дополнительные петли. Их максимальное число равно шести, не считая эффекторной петли, которая присуща всем без исключения факторам. Из шести петель три (А, B, C) выявляются в первом домене, одна (D) – во втором, и две петли (E и F) – в третьем домене фактора, причем все шесть петель вместе никогда не обнаруживаются в одном факторе. Выявлены характерные признаки факторов элонгации для каждого из трех Надцарств живого мира, в каждом из которых наблюдаются вариации в числе петель и в их расположении в доменах фактора. В нашем анализе важен не только сам факт присутствия той или иной петли, но и специфика содержащейся в ней последовательности аминокислот. Поскольку суммарное число предсказанных петель в элонгационных факторах увеличивается по мере увеличения сложности организма, мы высказываем следующее предположение о роли этих петель в эволюции: “Природа, придерживаясь принципа бережливой изобретательности, оперирует разными универсальными вставками (петлями), приспосабливая их число, их положение в том или ином домене фактора элонгации и аминокислотный состав в них таким образом, чтобы белок мог выполнять ряд специализированных функций: одну – в простейших микроорганизмах и несколько – в высших организмах”.

THE NOVEL R252P MUTATION OF THE RHO GENE IN PATIENTS WITH RETINITIS PIGMENTOSA FROM BASHKORTOSTAN, by E. R. Grinberg, L. I. Dzhemileva*, E. K. Khusnutdinova (Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Scientific Center Russian Academy of Science, Ufa 450054; *e-mail: [email protected]).

FUQUAN HU, XIANCAI RAO, XIAOLIN JIN, XIAOXING CHENG, ZHAOHUI YANG — 2007 г.

БАБЕНКО О.В., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., ЗЕМЛЯКОВА В.В., КЕКЕЕВА Т.В., КУЗНЕЦОВА Е.Б., ЛАРИН С.С., НЕМЦОВА М.В., СТРЕЛЬНИКОВ В.В. — 2007 г.

Оптимизирован один из методов поиска дифференциально метилированных CpG-островков в геномах опухолевых клеток – метилчувствительный фингерпринтинг. При использовании этого метода обнаружено 7 генов – SEMA6B, BIN1, VCPIP1, LAMC3, KCNh3, CACNG4 и PSMF1, подвергающихся аномальной эпигенетической регуляции при раке молочной железы (РМЖ). Определены частоты метилирования промоторных областей для каждого из выявленных генов и степень уменьшения экспрессии на материале ста парных (опухоль/морфологически неизмененный контроль) образцов ткани молочной железы. Значимые частоты аномального метилирования показаны для генов SEMA6B, BIN1 и LAMC3 (38%, 18% и 8% соответственно). В ДНК из морфологически неизмененных тканей молочной железы метилирования указанных генов не наблюдается. Методом ПЦР в реальном времени показано уменьшение экспрессии генов SEMA6B, BIN1, VCPIP1, LAMC3, KCNh3, CACNG4 и PSMF1 в раковых тканях с частотами от 44% до 94%. Функциональные изменения в генах SEMA6B и LAMC3 выражены в наибольшей степени, что позволяет рекомендовать включение этих генов в панели диагностических маркеров канцерогенеза при РМЖ. Проведено тонкое картирование метилирования CpG-островков генов с наиболее высокими частотами метилирования (SEMA6B, BIN1, LAMC3), что создает фундаментальную базу для разработки эффективных тест-систем анализа метилирования указанных генов.

МАЧС Э.М., ПУНИНА Е.О., РОДИОНОВ А.В., ЧУПОВ В.С. — 2007 г.

Рассмотрены нуклеотидный состав и количественное содержание последовательностей СpG и CpNpG во внутренних транскрибируемых спейсерах ITS1 и ITS2 и в генах 5.8S рРНК ядерного генома таксонов, принадлежащих к двум филогенетическим линиям однодольных покрытосеменных растений. Показано, что уровень эволюционной продвинутости таксонов, определяемый по морфологическим данным, находится в положительной коррелятивной зависимости с обогащением этих последовательностей остатками цитозина и элементами СpG и CpNpG. Это противоречит представлениям об общей тенденции преобразований ядерной ДНК в процессе эволюции геномов позвоночных и высших растений, ведущей к уменьшению или, по крайней мере, к сохранению в неизмененном количестве потенциально метилируемых последовательностей CpG и CpNpG. Особого типа криптаффинные таксоны, являющиеся переходными звеньями между хорошо морфологически очерченными таксономическими группами, отличаются повышенным, по сравнению с окружающими таксонами, содержанием элементов CpG и CpNpG. Изменение содержания учитываемых элементов в районе криптаффинных таксонов имеет сложный характер, который позволяет предположить возвратно-поступательный характер их накопления. Криптаффинные таксоны и их ближайшие филогенетические родственники со стороны предковых групп и групп потомков, могут быть свидетелями ключевых событий макроэволюционных преобразований, могут представлять собой сальтационные участки, разделяющие периоды эволюции градуального типа.

КУПРАШ Д.В., НЕДОСПАСОВ С.А. — 2007 г.

В этом обзоре кратко рассмотрено несколько центральных вопросов современной онкоиммунологии. Мы обсуждаем противоречия концепции противоопухолевого надзора, а также проблему иммунологической толерантности организма к опухоли. Открытие опухолевых антигенов позволило сделать принципиальный шаг вперед в идентификации возможных мишеней терапии. Однако антигенспецифические вакцинации пока имеют очень ограниченное применение, притом в основном для профилактики вирусоассоциированных видов рака, защита от которых по сути представляет собой иммунный ответ против вирусной инфекции. С другой стороны, антитела к опухолевым антигенам достаточно широко используются в диагностике рака, и есть яркие примеры их терапевтического применения. Возможность ответа на теоретические и практические вопросы, стоящие перед современной онкоиммунологией, напрямую зависит от уровня развития фундаментальной науки.

АБДЕЕВ Р.М., АГАФОНОВА Е.Е., БАРСКИЙ В.Е., БРУСКИН С.А., ГЛОТОВ А.С., ГОЛДЕНКОВА-ПАВЛОВА И.В., ГРА О.А., ЗАСЕДАТЕЛЕВ А.С., КОЖЕКБАЕВА Ж.М., КОРСУНСКАЯ И.М., МАРКАРОВА Е.В., НАСЕДКИНА Т.В., ПИРУЗЯН АН. Л. — 2007 г.

Продукт гена NAT2 (N-ацетилтрансфераза 2) участвует в биотрансформации и детоксикации ряда ароматических аминов (в частности, 2-аминофлуорена, 4-аминобифенила и 4-нафтиламина), которые являются сильными мутагенами и канцерогенами, а также влияет на метаболизм лекарственных препаратов, ацетилируемых этим ферментом. Разработан биологический микрочип для обнаружения 16 точечных мутаций гена NAT2, сочетания которых определяют 36 аллелей и 660 генотипов гена NAT2. Эти генотипы можно разделить на четыре группы по фенотипу ацетилирования: фенотип “быстрого” (R/R), “промежуточного” (R/S), “медленного” (S/S) ацетилирования и группа, в которой могут быть аллели с фенотипом как промежуточного, так и медленного ацетилирования (R/S или S/S). Группа “R/S или S/S” включает аллели, определяемые сочетанием 7 мутаций (191G/A, 282C/T, 341T/C, 481C/T, 590G/A, 803A/G, 857G/A), цис-транс-положение которых можно установить с помощью рестрикционного анализа. Однозначно определен NAT2-генотип 37 из 71 образца ДНК, а 34 образца охарактеризованы более чем двумя генотипами. По фенотипу ацетилирования в группу “R/S или S/S” из этих 34 образцов ДНК вошли 16, содержащих шесть мутаций: 282C/T, 341T/C, 481C/T, 590G/A и 803A/G. Таким образом, данный биочип позволяет проводить первичный анализ большинства полиморфных замен в гене NAT2.

ДЖЕННЕР Л., ЮСУПОВ М., ЮСУПОВА Г. — 2007 г.

В обзоре суммированы данные структурных исследований 70S рибосомных комплексов, содержащих различные матричные РНК (мРНК) и транспортные РНК (тРНК), полученные в последние годы методами рентгеноструктурного анализа и криоэлектронной микроскопии. Описан участок мРНК, взаимодействующий с рибосомой на стадии инициации трансляции и на стадии элонгации. Предположено, что специфический район 30S субчастицы рибосомы (“платформа”) является центром связывания регуляторных элементов мРНК, расположенных в 5-концевой нетранслируемой области мРНК.

ЕФИМОВ А.В., КАРГАТОВ А.М. — 2007 г.

Описаны обнаруженные закономерности в распределении поворотных изомеров боковых цепей в - -шпильках глобулярных белков. Найдено, что в левых - -шпильках большинство боковых цепей, расположенных в d-позициях, имеют t-изомеры, а в g-позициях – g--изомеры. В правых - -шпильках большая часть боковых цепей в a-позициях имеют g--изомеры, а в e-позициях – t-изомеры. Анализ этих закономерностей позволил сделать вывод о том, что отбор конформации боковых цепей в - -шпильках зависит от двух главных факторов – способа упаковки -спиралей и расположения боковых цепей на -спиралях. Наблюдаемые закономерности могут быть объяснены действием механизма “выдавливания”, в соответствии с которым межспиральные взаимодействия сближают между собой -спирали, что приводит к выдавливанию из интерфейса расположенных между спиралями боковых цепей, в результате чего они приобретают уникальные конформации.

ВИНОГРАДОВА О.А., ЗАРЫТОВА В.Ф., ИВАНОВА Е.М., ПЫШНАЯ И.А., ПЫШНЫЙ Д.В. — 2007 г.

Изучено влияние фрагментации ПЦР-фрагмента ДНК на эффективность выявления специфической нуклеотидной последовательности при проведении гетерофазного гибридизационного анализа. Нуклеотидную последовательность выявляли колориметрически после введения биотиновой метки в иммобилизованный на твердофазный носитель олигонуклеотидный зонд при его ограниченном удлинении в комплексе с анализируемой ДНК с помощью Taq-полимеразы. Предложено два простых и воспроизводимых способа фрагментации ДНК-пробы, основанных на формировании в ДНК апуриновых/апиримидиновых сайтов с их последующей деградацией при термической обработке. Апуринизацию ДНК осуществляли с помощью кислотной обработки в мягких условиях. Апиримидиновые сайты формировали, обрабатывая ДНК-фрагмент с частично замещенными остатками dТМР на dUMP, урацил-ДНК-гликозилазой (UDG). Обработанную этими способами ДНК-пробу можно использовать без дополнительной очистки для гибридизационного анализа, проводимого с участием Taq-полимеразы. Показано, что эффективность гибридизационного анализа фрагментированной ДНК-пробы выше, чем исходного ДНК-фрагмента. Применение фрагментированной ДНК позволяет использовать в качестве зондов высокоселективные конструкции на основе мостиковых олигонуклеотидов, обладающих пониженными гибридизационными свойствами.

АГАПОВА Л.С., БУДАНОВ А.В., ИВАНОВ А.В., ИЛЬИНСКАЯ Г.В., КОМАРОВ П.Г., КОЧЕТКОВ Д.В., СТРОМ Е., ФРОЛОВА Е.И., ЧУМАКОВ П.М. — 2007 г.

Инактивация опухолевого супрессора р53 сопровождает большинство злокачественных заболеваний человека. Восстановление функции р53 в опухолевых клетках вызывает их гибель, что может быть использовано для генотерапии злокачественных заболеваний. При раке шейки матки продукт гена Е6 вируса папилломы человека вызывает ускоренное разрушение р53 в протеасомной системе. Поэтому одним из подходов к реактивации р53 в клетках рака шейки матки может быть применение малых молекул, подавляющих функцию вирусных белков. Используя в качестве тест-системы клетки рака шейки матки человека (линия клеток HeLa, содержащая вирус папилломы человека типа 18, ВПЧ-18) с введенной репортерной конструкцией, экспрессирующей ген фермента -галактозидазы под контролем р53-зависимого промотора, провели скрининг “библиотеки” низкомолекулярных химических соединений, способных восстанавливать транскрипционную активность р53. Действие двух из наиболее активных соединений подробно охарактеризовано на линиях клеток, различающихся по состоянию р53-зависимых сигнальных путей. Оба соединения вызывают активацию р53 специфически в клетках, экспрессирующих ВПЧ-18, в меньшей степени – ВПЧ-16, и не оказывают действия на контрольные р53-негативные клетки, либо клетки с неповрежденными р53-зависимыми путями. Активация р53 в клетках рака шейки матки сопровождалась индукцией р53-зависимого гена CDKN1 (р21), задержкой скорости пролиферации и индукцией апоптоза. Оба соединения вызывали также резкое подавление транскрипции генома вируса папилломы что, очевидно, и является причиной реактивации р53 в ответ на снижение экспрессии Е6. Низкая токсичность для нормальных клеток позволяет рассматривать данные химические соединения в качестве прототипов будущих противоопухолевых лекарств.

АЛИЕВ В.А., АМОСЕНКО Ф.А., БАРСУКОВ Ю.А., ЕМЕЛЬЯНОВА М.А., ЛЮБЧЕНКО Л.Н., НАСЕДКИНА Т.В., СЕМЬЯНИХИНА А.В. — 2015 г.

Соматические мутации в генах KRAS, PIK3CA и BRAF обуславливают нечувствительность клеток колоректального рака к терапии анти-EGFR-моноклональным антителами, поэтому до назначения терапии необходимо проведение генетического тестирования опухоли. Разработан и валидирован биологический микрочип, позволяющий выявлять 19 клинически значимых соматических мутаций в генах KRAS, BRAF и PIK3CA. Метод включает полимеразную цепную реакцию с блокированием амплификации последовательностей дикого типа и последующую аллель-специфичную гибридизацию на биочипе и выявляет 1% мутантной ДНК на фоне ДНК дикого типа. С помощью этого подхода проанализированы 66 образцов ДНК, выделенных из образцов колоректального рака. Проведен анализ ассоциаций между генетическим статусом опухоли и характеристиками больных (возраст, пол, локализация опухоли, стадия, TNM). Мутации в гене KRAS чаще встречались у женщин (Р = 0.02), а также у больных с отдаленными метастазами (Р = 0.04). Других ассоциаций между наличием мутаций и характеристиками больных не выявлено. Разработанный высокочувствительный метод определения соматических мутаций может быть использован в онкологической практике для отбора больных, чувствительных к терапии анти-EGFR-моноклональным антителами.

CИВАК К.В., ВАСИН А.В., ДЕЕВА Э.Г., ЕГОРОВ A.Ю., ЕГОРОВ В.В., ИГНАТЬЕВ Г.М., КИСЕЛЕВ О.И., КОМИССАРОВ А.Б., РОМАНОВСКАЯ-РОМАНЬКО Е.А., СТЕПАНОВА Л.А., ЦВЕТКОВ В.Б., ЦЫБАЛОВА Л.М., ШЕВЫРЕВА М.П. — 2015 г.

Эпидемия геморрагической лихорадки Эбола в Западной Африке не первая в перечне эпидемий на этом континенте. Однако более масштабной и стремительно распространяющейся вспышки геморрагической лихорадки, вызванной вирусом Эбола Заир, не было с 1976 года. Изучение возбудителя этой инфекции продолжается уже более 20 лет. Вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку Эбола, имеет относительно простой РНК-геном, состоящий из семи генов и дополнительной рамки считывания, которая образуется в результате редактирования РНК. При относительно небольшой генетической емкости вирус может быть отнесен к эталонам патогенности и ускользания от иммунного ответа хозяина. Вирус геморрагической лихорадки Эбола, имеющий значительное сходство с ретровирусами, относится к минус-РНК-содержащим вирусам неретровирусного происхождения. Однако в геноме животных и человека обнаружены генетические элементы этого вируса – NIRV. Белок GP вируса Эбола относится к белкам слияния класса I и на уровне третичной структуры имеет больше сходства, чем различий с gp41 вирусов иммунодефицита обезьян и человека и даже с гемагглютинином вируса гриппа. Геморрагическая лихорадка Эбола – необычное инфекционное заболевание, изучение молекулярных основ патогенеза которого может привести к разработке новых подходов к терапии тяжелых состояний, приводящих к смертельным исходам

ВАГАЙЦЕВА К.В., СТЕПАНОВ В.А., ХАРЬКОВ В.Н., ХИТРИНСКАЯ И.Ю., ЧЕРПИНСКАЯ К.В. — 2015 г.

X-хромосомные микросателлитные маркеры - удобный инструмент для изучения генетического разнообразия в популяциях человека и ДНК-идентификации, особенно при сниженной информативности аутосомных маркеров. Представлены результаты генетического анализа популяций Сибири по 10 Х-сцепленным микросателлитным маркерам (DXS8378, GATA172D05, DXS7132, DXS9898, DXS7423, DXS8377, DXS101, DXS6809, DXS6789, HPRTB). Рассчитаны частоты аллелей, криминалистические параметры, генетические взаимоотношения между популяциями. Средний уровень ожидаемой гетерозиготности (He) в популяциях составил 0.73. Общий уровень генетической дифференциации в 10 популяциях оказался относительно невысоким (Fst = 0.031) в сравнении с уровнем, определенным по аутосомными и Y-хромосомным маркерам. Показана высокая вероятность установления различий (PD) между двумя неродственными индивидами с использованием 10 X-STR-маркерной системы. Среднее значение PD в панели из 10 X-хромосомных микросателлитных маркеров составило 0.9999999997 у женщин, 0.999998 - у мужчин. Общий уровень генетической дифференциации в пуле из 10 популяций равен 0.03186.

АТОПКИН Д.М., БРЫКОВ В.А., КАМЕНСКАЯ Д.Н., ПАНЬКОВА М.В. — 2015 г.

Геном большинства позвоночных содержит одну копию гена гормона роста, в то время как у лососевых в результате одного из этапов дупликации многие гены оказались множественными, в том числе и ген гормона роста. В геноме лососевых ген гормона роста представлен двумя несвязанными паралогичными генами, gh2 и gh3. С целью выяснения возможной функциональности генов gh2 и gh3 гольца Salvelinus levanidovi и выявления различий между ними в настоящей работе проведен сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей этих генов и прилежащих к ним участков. Оба гена содержат по шесть экзонов (I–VI) и пять интронов (A, B, C, D, E), но имеют разную длину. Показано, что экзоны у двух паралогичных генов имеют одинаковый размер, а различия в общей длине обусловлены разной длиной интронов. Кодирующие последовательности обоих генов содержат открытую рамку считывания для белка из 210 аминокислотных остатков. В промоторной области выявлены регуляторные элементы – ТАТА-бокс, A/T-богатые участки, содержащие сайты связывания с гипофиз-специфичным фактором транскрипции Pit-1, а также участки, ответственные за взаимодействие с другими активаторами и инициаторами транскрипции, в частности, с рецепторами гормонов. Полученные данные свидетельствуют о функциональности обоих генов.

АЛЕКСЕЕВА Е.А., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., КЕКЕЕВА Т.В., КЕРИМОВ Р.А., КУЗНЕЦОВА Е.Б., ПОДДУБСКАЯ Е.В., РУДЕНКО В.В., СИМОНОВА О.А., СТРЕЛЬНИКОВ В.В., ТАНАС А.С., ТРОЦЕНКО И.Д. — 2015 г.

Ламинины, белки семейства внеклеточных гликопротеинов, – важнейший компонент базальных мембран, вовлечены в целый ряд биологических процессов, включая дифференцировку тканей, заживление ран и онкогенез. Изучено метилирование промоторных участков 12 генов, кодирующих белки этого семейства, в нормальных тканях (лейкоциты периферической крови, клетки буккального эпителия, аутопсийные образцы тканей молочной железы) и в операционном материале рака молочной железы. На основании полученных результатов выделены три группы генов ламининов. Гены, конститутивно метилированные в ткани молочной железы – LAMA3A, LAMB2, LAMB3, LAMC2. Гены, подверженные аномальному метилированию при раке молочной железы – LAMA1, LAMA2, LAMA3B, LAMA4, LAMB1, LAMC3. Гены, не показавшие значимых частот метилирования при раке молочной железы – LAMA5, LAMC1. Группа конститутивно метилированных генов включала все гены субъединиц ламинина-5 (историческое название ламинина 332), промоторы которых ранее считались неметилированными в нормальных тканях и подверженными аномальному метилированию при раке молочной железы.

ИГУДИН Е.Л., РУБЦОВ П.М., ТЮЛЬПАКОВ А.Н. — 2015 г.

Нарушение гомеостаза глюкозы в организме человека ведет к развитию гипергликемии и сахарного диабета типа 2. В регуляции гомеостаза глюкозы ключевая роль принадлежит глюкокиназе, которая катализирует превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат в -клетках поджелудочной железы, гепатоцитах печени, специфических нейронах гипоталамуса и энтероцитах кишечника. В гепатоцитах глюкокиназа регулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена и подавляет продукцию глюкозы через путь глюконеогенеза. В гепатоцитах синтезируется белок-регулятор глюкокиназы (GKRP, glucokinase regulatory protein), который представляет собой эндогенный ингибитор глюкокиназы. В условиях голодания этот белок связывается с глюкокиназой, инактивирует ее и перемещает в ядро, выводя тем самым из углеводного обмена гепатоциты. В начале 2000-х годов внимание исследователей было сфокусировано на разработке и испытании низкомолекулярных активаторов глюкокиназы как потенциальных противодиабетических сахароснижающих препаратов. Применение таких соединений приводит, однако, к повышению риска развития гипогликемии, поэтому в последние годы доклинические и клинические испытания большинства искусственных низкомолекулярных активаторов глюкокиназы были приостановлены или прекращены. На смену активаторам приходят аллостерические ингибиторы взаимодействия глюкокиназы с ее белком-регулятором как альтернативные средства повышения активности глюкокиназы. В настоящем обзоре рассмотрено современное состояние разработки потенциальных противодиабетических препаратов, действие которых направлено на глюкокиназу как на ключевой регулятор гомеостаза глюкозы в организме.

КАШЕНЦЕВА Т.А., МУДРИК Е.А., ПОЛИТОВ Д.В., РЕДЧУК П.С. — 2015 г.

При изучении 10 полиморфных микросателлитных локусов (Gram-22, Gram-30, Gpa-12, Gpa-38, Gpa-39, Gj-M15, Gj-M34, Gj-4066, Gj-8077, Gj-2298) установлен высокий уровень генетической изменчивости (NA = 10.2, HO = 0.684, HE = 0.728) и низкая степень генетической дифференциации (FST = 0.011) серого журавля (Grus grus L.) из разных частей его ареала. Спорные в таксономическом отношении западный (G. g. grus) и восточный (G. g. lilfordi) подвиды характеризуются одинаковым уровнем генетического разнообразия. Географической зависимости в распределении многолокусных индивидуальных генотипов птиц обоих подвидов нет (RXY = 0.017). Несмотря на низкий уровень дифференциации, подвиды и отдельные популяции серого журавля необходимо рассматривать как самостоятельные единицы охраны. Организация программ сохранения и мониторинга видового генофонда требует более подробного популяционно-генетического анализа с применением комплекса молекулярных маркеров.

HUANG Y., REN H.-T., TANG Y.-K., XU P., YU J.-H. — 2015 г.

Элонгаза Elovl5 – ключевой фермент, который участвует в биосинтезе высоконенасыщенных жирных кислот (HUFA). На настоящий момент информации по эволюции и функциональным особенностям генов Elovl5-a и Elovl5-b карпа обыкновенного (Cyprinus carpio var. Jian) очень мало. В данном исследовании расшифрованы геномные последовательности и структуры двух предполагаемых генов Elovl5-подобной элонгазы в составе генома карпа обыкновенного. Нами исследованы паттерны мРНК-экспрессии генов Elovl5-a и Elovl5-b в тканях вылупившихся личинок и молоди карпа в условиях пищевой регуляции. Показано, что у этих двух генов Elovl5-подобной элонгазы организация участков, кодирующих 8 экзонов, идентична, в то время как интронные области различаются как по длине, так и по и составу. Это не аллельные варианты одного гена. Оба гена элонгазы Elovl5 высокоэкспрессированы в печени, кишечнике (pyloric caeca) и мозге. Экспрессия мРНК Elovl5-a и Elovl5-b усиливается в период от выклева личинок до 20 суток после него. В печени, мозге и кишечнике (pyloric caeca) карпа обыкновенного проанализирована регуляция экспрессии Elovl5-a и Elovl5-b в ответ на потребляемые им жирные кислоты в составе следующих источников питания: 1) рыбьего жира, богатого n-3 HUFA; 2) кукурузного масла, богатого 18:2n-6 HUFA; или 3) льняного масла, богатого 18:3n-3 HUFA. Кроме того, в печени, мозге и кишечнике рыб, которых кормили жирными кислотами различного происхождения, проанализирована дифференциальная экспрессия генов Elovl5-a и Elovl5-b. В ходе дальнейших исследований будут изучены механизмы дифференциальной экспрессии генов Elovl5-a и Elovl5-b в различных тканях и роль транскрипционных факторов в регуляции синтеза HUFA.

БОРИСОВА М.Э., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., КУЗНЕЦОВА Е.Б., РУДЕНКО В.В., СТРЕЛЬНИКОВ В.В., ТАНАС А.С. — 2015 г.

Метод бисульфитного секвенирования ограниченных наборов геномных локусов (RRBS) разработан для анализа метилирования геномов и основан на высокопроизводительном параллельном секвенировании геномных библиотек, обработанных бисульфитом натрия. В отличие от полногеномного подхода, для подготовки библиотек RRBS использованы специфические рестрикционные эндонуклеазы, формирующие пулы CpG-богатых фрагментов ДНК. Оригинальная технология RRBS, основанная на использовании библиотек MspI, позволяет повысить относительную представленность CpG-островков в секвенируемых пулах геномных фрагментов в сравнении с полногеномным бисульфитным секвенированием. Тем не менее, широкого распространения эта технология не получила вследствие высокой себестоимости относительно бисульфитного анализа метилирования на гибридизационных микрочипах и значительного остаточного объема данных, представленных последовательностями геномных повторов, которые осложняют картирование и не представляют особого интереса с точки зрения разработки маркеров метилирования ДНК, что зачастую является основной целью биомедицинских исследований. Нами разработан алгоритм оценки принадлежности сайтов узнавания эндонуклеаз рестрикции последовательностям CpG-островков и предложен способ эффективного сокращения размера библиотеки RRBS без значительной потери CpG-островков, основанный на использовании для подготовки библиотек эндонуклеазы XmaI. In silico определено, что оптимальный спектр длин фрагментов для подготовки библиотеки XmaI-RRBS находится в пределах 110–200 п.н. При секвенировании такой библиотеки возможно получение данных о состоянии более 125 000 CpG-пар, из которых более 90 000 находятся в составе CpG-островков.

JIN Q.C., JIN Z.H., SHEN N., YANG Y., YIN H. — 2015 г.

С целью увеличить выход пристинамицина мы выбрали шесть гомологичных генов ptr из высокопродуктивных штаммов Streptomyces pristinaespiralis для проведения ДНК-шаффлинга и, получив желаемый вариант, рассмотрели возможную причину измененной активности белкового продукта отселектированного гена ptr, опираясь на сравнительный анализ аминокислотных последовательностей. Самый высокий выход пристинамицина, 0.12 г/л, в штамме sps16, полученном ДНК-шаффлингом, был в 6 раз выше, чем в штамме-предке ATCC 25486. По данным секвенирования гена ptr из штамма sps16 в кодируемом им белковом продукте появилось 5 мутаций: h26P, N63D, T75P, Q107R и P435A, – причем две из них, N63D и T75P, расположены во втором из 14 трансмембранных сегментов (TMS). Согласно предсказанной вторичной структуре кодируемого белка, мутации на N-конце приводят к укорочению соответствующей -спирали, а мутация по С-концу удлиняет спираль. Таким образом, комбинирование ДНК-шаффлинга с геномным шаффлингом – эффективная стратегия селекции, позволяющая повышать выход антибиотиков направленной эволюцией целевых генов.

ГУЦОЛ А.А., ЛИТВИНОВА Л.С., СОХОНЕВИЧ Н.А., ХАЗИАХМАТОВА О.Г., ШУПЛЕЦОВА В.В., ЮРОВА К.А. — 2015 г.

Глюкокортикоиды – иммуносупрессивные и противовоспалительные агенты, которые оказывают плейотропное действие на рост, дифференцировку и функциональную активность Т-лимфоцитов. Проведена комплексная оценка влияния дексаметазона на функциональную активность Т-клеток разной степени дифференцировки в условиях in vitro. Установлено, что в целом дексаметазон угнетает функциональную активность Т-лимфоцитов CD45RA+ и CD45RO+. В популяции наивных (CD45RA+) Т-клеток более выражен подавляющий эффект дексаметазона на ранние (IL-2-зависимые, ассоциированные с экспрессией CD25 и продукцией IL-2) этапы активации, в то время как в культуре примированных клеток памяти (CD45RO+) дексаметазон действует на более поздних (IL-2-независимых, ассоциированных с экспрессией молекул пролиферации CD71) этапах. Разнонаправленные эффекты дексаметазона на уровень экспрессии мРНК гена каталитической единицы теломеразы (hTERT) ассоциированы со степенью дифференцировки Т-клеток. Возможно, роль глюкокортикоидных гормонов в иммуногенезе направлена прежде всего на сдерживание избыточного роста Т-клеток и на поддержание клонального баланса в лимфоидной ткани.

АКСЕНОВА Е.И., АНАНЬИНА Ю.В., ВОРОНИНА О.Л., ГИНЦБУРГ А.Л., КУНДА М.С., КУРНАЕВА М.A., ЛУНИН В.Г., РЫЖОВА Н.Н., СЕМЕНОВ А.Н. — 2015 г.

Изучение гетерогенности популяций бактерий способствует контролю за состоянием природных очагов, возбудителями внутрибольничных инфекций, анализу эволюции микроорганизмов. Для исследования разнообразия и особенностей распространения полигостальных (имеющих широкий круг хозяев) убиквитарных (повсеместно распространенных) микроорганизмов родов Burkholderia, Leptospira и Listeria, относящихся к трем типам (филам) бактерий: Proteobacteria, Spirochaetes, Firmicutes, был использован метод мультилокусного секвенирования (MLST). По результатам анализа выборок определены превалирующие и уникальные для России генотипы, исследована их встречаемость в различных Федеральных Округах РФ, оценено сходство с генотипами глобального распространения. Выявлены общие закономерности селекции микроорганизмов, способных вызывать заболевания человека и животных. Показано, что все исследованные группы бактерий формируют генотипы, наиболее патогенные для макроорганизма. Штаммы таких генотипов бактерий Leptospira spp. и Listeria monocytogenes циркулируют длительное время, поддерживаемые природными очагами. В локальных географических зонах выявлено формирование большого разнообразия генотипов, различающихся по патогенности. Наиболее четкие зональные отличия по всем трем группам бактерий в Российской Федерации характерны для Дальневосточного Федерального Округа. Полученные данные будут способствовать анализу факторов отбора и изучению филогении исследованных таксонов.

БОРИС К.В., ДЬЯЧЕНКО Е.А., КОЧИЕВА Е.З. — 2015 г.

IDENTIFICATION AND POLYMORPHISM STUDY OF SUCROSE SYNTHASE GENE Sus1 in Pisum fulvum, by E. A. Dyachenko1*, K. V. Boris1,2, E. Z. Kochieva1,3 (1Bioengineering Center, Russian Academy of Sciences, Moscow, 117312 Russia, *e-mail: [email protected]; 2Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991 Russia; 3Department of Biology, Moscow State University, Moscow, 119234 Russia).

CHAKRAVORTY S., GACHHUI R., SARKAR S. — 2015 г.

Бактерии семейства Acetobacteraceae, относящегося к классу альфапротеобактерий, проявляют толерантость к высоким концентрациям сахаров и кислот. Уксуснокислые бактерии, используемые в виноделии, производстве уксуса и ряда других продуктов, имеют наибольшую экономическую значимость. Acetobacteraceae в незначительных количествах находят в окружающей среде, а их культивирование в лабораторных условиях часто затруднено. Идентификация Acetobacteraceae в природе сильно зависит от применения современных молекулярно-биологических методов, требующих точного знания консервативных нуклеотидных последовательностей генов, которые могут использоваться в качестве праймеров и зондов. Более того, неконсервативные домены также могут служить маркерами при дифференциации близкородственных родов. У бактерий идеальным кандидатом на роль источника консервативных и вариабельных доменов считается ген 16S рРНК. С целью изучения консервативных и вариабельных доменов генов 16S рРНК уксуснокислых бактерий и представителей семейства Acetobacteraceae проведено выравнивание и сравнение нуклеотидных последовательностей, депонированных в общедоступных базах данных. Для подтверждения последовательностей доменов, полученных путем выравнивания, из биопленок чайного гриба, заселенных Acetobacteraceae, получены почти полные нуклеотидные последовательности генов 16S рРНК. Показано, что степень консервативности этого гена у уксуснокислых бактерий значительно выше, чем в семействе Acetobacteraceae в целом. Установлено также, что описанные ранее гипервариабельные участки V1, V3, V5–V7 генов 16S рРНК более или менее консервативны в пределах всего семейства при различиях в протяженности вариабельных участков.

ВОДОЛАЖСКИЙ Д.И., ГУДУЕВА Е.Н., КИТ О.И., КУТИЛИН Д.С. — 2015 г.

Изменение числа копий считается одним из основных механизмов контроля экспрессии генов, ключевых для малигнизации. Поэтому характеристика этих генов и определение точного числа их копий важны для понимания молекулярных основ возникновения и прогрессии опухолей человека, а также для выявления предиктивных маркеров малигнизации. В представленной работе методом количественной ПЦР в реальном времени определена относительная копийность 19 локусов (BAX, GSTP1, CASP3, CASP8, HIF1A, OCT4, C-MYC, SOX2, BCL2, CASP8/FADD, NANOG, P53, CASP9, IL-10, NFKB1, HV2, ACTB) в опухолевых и условно здоровых тканях 25 жителей Юга России с гистологически подтвержденным диагнозом аденокарциномы G1–G2, G3 и перстневидноклеточного рака желудка. Обнаружено, что изменение копийности этих генов специфично для рака определенного гистологического типа, оно зависит также от стадии дифференцировки опухолевых клеток. Полученные данные свидетельствуют о важной роли изменения копийности генов BAX, CASP3, CASP8, OCT4, C-MYC, SOX2, BCL2, NANOG, CASP9, NFKB1, HV2, ACTB, MKI67, IL-10, GSTP1 и P53 в малигнизации тканей желудка.

ГРИЩЕНКО И.В., ДОЛЬСКИЙ А.А., ЛЕМСКАЯ Н.А., ЮДКИН Д.В. — 2015 г.

Синдром ломкой Х-хромосомы – наследственное нейродегенеративное заболевание человека, которое встречается с частотой от 1/4000 до 1/6000. Развитие этого заболевания, считающегося наиболее распространенной причиной наследственной умственной отсталости, связано с экспансией тринуклеотидного повтора CGG в 5-промоторной области гена fmr1. В норме число копий CGG не превышает 54, если повтор состоит из 55–200 триплетов, то развиваются заболевания, ассоциированные с ломкой Х-хромосомой: синдром атаксии/тремора и первичная недостаточность яичников. У носителей более 200 триплетов возникает синдром ломкой Х-хромосомы. Главная причина этой патологии – отсутствие белка FMRP, кодируемого геном fmr1. Этот РНК-связывающий белок отвечает за дифференцировку нейронов. При увеличении количества триплетов CGG ген fmr1 прекращает свою работу. Следствием экспансии повтора CGG является метилирование ДНК, метилирование и деацетилирование гистонов, что влечет за собой гетерохроматинизацию всего участка встройки. С таким хроматином связываются факторы транскрипции, подавляющие экспрессию гена fmr1, что приводит к развитию заболевания. В данном обзоре мы рассмотрим механизмы гетерохроматинизации участков экспансии повтора CGG в промоторной области гена fmr1.

LI Y., SHI M., WANG Z.Y. — 2015 г.

Белок 1 с MARVEL-доменом (MARVELD1) синтезируется в нормальных тканях, но его уровень снижен в опухолях. MARVELD1 связывается с импортином-   – одним из белков, вовлеченных в процесс ядерно-цитоплазматического транспорта. Биологическое значение связывания MARVELD1 с импортином- изучали методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, с помощью которой анализировали распределение MARVLED1 в клетках после нокдауна гена импортина-  . Показали, что в ядре концентрация MARVLED1 снижается, а в цитоплазме повышается. Методом GST-pull down и вестерн-блотинга определили сродство нормального импортина-   к нескольким укороченным вариантам MARVELD1 и сродство нормального MARVELD1 к укороченным вариантам импортина-  . Выявили несколько участков связывания MARVELD1 с импортином-  . Эти результаты позволяют сделать вывод, что импортин-   служит посредником в неклассическом пути ядерно-цитоплазматического транспорта MARVELD1. Обнаружено также, что нокдаун импортина-   повышает содержание MARVELD1 в клетке. Принимая во внимание аномальное снижение экспрессии MARVELD1 в тканях опухолей, можно предполагать, что результаты представленной работы помогут лучше понять роль MARVELD1 в системе сигнальных путей в ходе канцерогенеза.

CRUZ V.P., FORESTI F., OLIVEIRA C. — 2015 г.

Гены 5S рибосомной ДНК (рДНК) глазчатого хвостокола (Potamotrygon motoro) амплифицировали методом ПЦР, очищали, клонировали и секвенировали. В результате получены два класса сегментов, отличающихся по длине. Самый маленький сегмент, размером 342 п.н., отнесен к классу I, самый большой, размером 1 900 п.н., обозначен как класс II. При сравнительном анализе выровненных нуклеотидных последовательностей обоих классов выявлено несколько изменений оснований в генах 5S рДНК. В нетранскрибируемых спейсерных областях (NTS-области) класса I обнаружены TATA-подобные последовательности, а в NTS-области 5S рДНК класса II микросателлитная последовательность (GCT)10. Полученные результаты внесут вклад в понимание молекулярной организации рибосомальных генов и механизмов генетической дисперсии.

МАРТЫНОВ М.Ю., МАТВЕЕВА Н.А., ТИТОВ Б.В., ФАВОРОВА O.O. — 2015 г.

В современном мире острые нарушения мозгового кровообращения (инсульты) относятся к важнейшим медико-социальным проблемам, что обусловлено их высокой долей в структуре заболеваемости, инвалидизации и смертности населения. Основную долю инсультов составляет ишемический инсульт (ИИ). ИИ представляет собой комплексное (мультифакториальное) полигенное заболевание, т.е. развивается в результате взаимодействий между традиционными факторами риска и генетической компонентой, которая формируется в результате совместного вклада множества независимо действующих или взаимодействующих полиморфных генов. В настоящее время для поиска генетической предрасположенности к ИИ используется два основных подхода, основанные на анализе ассоциации между полиморфными участками генома и заболеванием: метод “ген-кандидат” и полногеномный поиск ассоциаций (genome-wide association studies), – с последующим мета-анализом полученных результатов. В обзоре рассмотрены данные литературы по генетической предрасположенности к ИИ, которые могут стать отправной точкой для исследования молекулярных механизмов, определяющих патофизиологию ИИ. Несмотря на достигнутые успехи, до полного решения проблемы идентификации генетических факторов риска, которые можно было бы использовать как прогностические маркеры индивидуальной предрасположенности к ИИ, еще очень далеко, в основном вследствие плохой воспроизводимости результатов. Путь к решению этой проблемы лежит через исследования этнически гомогенных популяций и клинически различающихся форм ИИ.

ПАНКОВ Ю.А. — 2015 г.

Кисспептин (KISS1) и его рецептор (KISS1R), наряду с гонадолиберином (GnRH), гонадотропинами (LH, FSH) и половыми стероидными гормонами, являются важными регуляторами репродуктивной функции. Мутации в генах этих белков нарушают половое созревание. Миссенс-мутации p.Р74S, p.H90D и p.P110T в KISS1 ассоциированы с преждевременным половым развитием (central precocious puberty – CPP), а мутации p.G35S, p.C53R и p.F117L – с задержкой полового развития и гипогонадотропным гипогонадизмом (isolated hypogonadothropic hypogonadism – IHH). Мутации p.P196H и p.R386P в гене KISS1R также связаны с преждевременным половым развитием. Однако значительно больше мутаций в KISS1R ассоциировано с гипогонадотропным гипогонадизмом – это миссенс-мутации p.L102P, p.L148S, p.E232Q, p.R297L, p.Y313H, p.X399R, а также более сложные мутации, такие как делеция 155 п.н., удаляющая акцепторный сайт сплайсинга в интроне 4 и часть экзона 5, делеция триплета GCA в положении –2... –4 интрона 2 и вставка ACCGGCT в там же сайте. С гипогонадотропным гипогонадизмом ассоциированы также сочетанные гетерозиготные мутации p.C223R/p.R297L, p.R331X/X399R и вставка одного нуклеотида 1001_1002insC в KISS1R. На мышах и овцах показана возможность активации лептином экспрессии гена KISS1 в нейронах гипоталамуса, которая в полной мере проявляется после наступления половой зрелости. Лептин способствует выполнению биологической функции гормонами гипоталамуса – кисспептином и гонадолиберином, гормонами гипофиза – лютеинизирующим и фолликулостимулирующим, которые индуцируют наступление половой зрелости и поддерживают репродуктивную функцию в течение последующей жизни.

БОГДАНОВ А.А., ДОНЦОВА О.А., СЕРГЕЕВА О.В., СЕРГИЕВ П.В. — 2014 г.

Рибосома – макромолекулярный комплекс, осуществляющий синтез белков. В состав двух субчастиц бактериальной рибосомы входят три молекулы РНК суммарной длиной более 4000 н. и более 50 белков. Сборка рибосомы представляет собой сложный многоступенчатый процесс, жизненно важный для всех клеток. В обзоре рассмотрены существующие представления о механизме сборки бактериальной рибосомы в живой клетке и во внеклеточных модельных системах. До сих пор некоторые детали сборки этой клеточной машины остаются неизвестными.

БУРХАНОВА Г.Ф., КУЛУЕВ Б.Р., МАКСИМОВ И.В., СОРОКАНЬ А.В. — 2014 г.

Путем агробактериальной трансформации получены растения картофеля Solanum tuberosum L., экспрессирующие участок гена М21334 в антисмысловой ориентации. Многократное снижение активности анионной изопероксидазы с pI 3.5 в трансформированных растениях доказывает, что этот фермент кодируется геном М21334. Сокращение процессов лигнификации и заметное падение устойчивости трансгенных растений картофеля к возбудителю фитофтороза Phytophthora infestans (Mont.) de Bary предполагает, что изопероксидаза с pI 3.5 играет важную роль в ответе растений на инфицирование этим патогеном.

АКУЛЕНКО Н.В., КИБАНОВ М.В., КОТОВ А.А., ОЛЕНИНА Л.В. — 2014 г.

В обзоре суммированы и проанализированы современные знания о роли РНК-хеликаз в развитии и поддержании гаметогенеза у эукариотических организмов. Мы сконцентрировали внимание на трех представителях семейства РНК-хеликаз (Vasa/DDX4, Belle/DDX3 и Spindle-E/TDRD9), содержащих характерные мотивы в последовательности аминокислот (DEAD-бокс) и обладающих важными консервативными функциями в зародышевых тканях многих видов животных – от дрозофилы до человека. Спектр их активностей, связанных с регуляцией транскрипции, сплайсинга, ядерного экспорта и, особенно, с инициацией трансляции, весьма многообразен. Экспрессия генов, необходимых для гаметогенеза, регулируется, главным образом, на уровне трансляции. РНК-хеликазы участвуют в формировании цитоплазматических гранул РНП и в процессе РНК-сайленсинга генов. Высококонсервативный центральный домен, характерный для хеликаз такого типа, определяет их основную биохимическую активность в АТР-зависимом расплетании коротких РНК-дуплексов.

CHEN C., LIU J.-Q., XIAO M.-L. — 2014 г.

Согласно многочисленным данным провоспалительные цитокины играют важную роль в повреждении белого вещества головного мозга у недоношенных детей, которое затрагивает преимущественно прогениторные олигодендроциты (OL). Изучена роль родственного фактору некроза опухолей (TNF) лиганда, индуцирующего апоптоз (TRAIL), его рецепторов смерти (TRAIL-R1, TRAIL-R2) и рецепторов-ловушек (TRAIL-R3, TRAIL-R4) в повреждении перивентрикулярного белого вещества. Предполагается, что чувствительность OL к действию TRAIL, зависящая от их зрелости, обусловлена дифференциальной экспрессией рецепторов TRAIL. Ранее мы определили уровни экспрессии TRAIL/рецепторов TRAIL в OL крысы in vivo при повреждении белого вещества. Обнаружили, что на разных стадиях развития OL человека рецепторы TRAIL экспрессируются дифференциально: наблюдается прогрессирующее снижение их чувствительности к TRAIL по мере развития OL. В представленной работе показано, что TRAIL-R1 и TRAIL-R2 активно экспрессируются в прогениторных OL и пре-OL человека, тогда как TRAIL-R3 и TRAIL-R4 экспрессируются в основном в незрелых и зрелых OL человека. Эти данные указывают на то, что TRAIL-R1 и TRAIL-R2 могут быть посредниками сигнала смерти в клетках-предшественниках OL и пре-OL человека.

SCHREIBER V., КУТУЗОВ М.М., ЛАВРИК О.И., ХОДЫРЕВА С.Н. — 2014 г.

Стабильность генома высших эукариот во многом обусловлена функционированием систем репарации ДНК. В свою очередь, для эффективного исправления повреждений в ДНК необходима точная регуляция всех стадий репарации. На данный момент основные пути репарации ДНК установлены, однако механизмы регуляции до сих пор представляют интерес для их изучения. Одними из регуляторных белков в репарации ДНК считаются поли(ADP-рибоза)полимеразы (PARP). Роль в репарации ДНК наиболее известного представителя этого семейства – PARP1 – в значительной степени изучена, в то время как представленные в литературе данные об участии ближайшего гомолога PARP1 – PARP2 – в этих процессах менее систематизированы, хотя к настоящему времени накоплен большой массив данных, указывающих на участие PARP2 в процессах репарации ДНК. На модельных организмах и клеточных линиях выявлено, что при инактивации гена Parp2 в системах как in vitro, так и in vivo наблюдается повышенная чувствительность к воздействию ряда ДНК-повреждающих агентов. В клетках PARP2 аккумулируется в области повреждений ДНК. Есть данные о белок-белковых взаимодействиях PARP2 с некоторыми белками-участниками эксцизионной репарации оснований/репарации одноцепочечных разрывов и негомологичного соединения концов ДНК. Большинство данных о роли PARP2 получено с использованием модельных организмов или на клеточных линиях, что затрудняет интерпретацию воздействия PARP2 на конкретный процесс. В этом обзоре мы попытались систематизировать литературные данные об участии PARP2 в процессах репарации ДНК, включив в него также недавно полученные нами результаты.

ВОРОБЬЕВ Д.В., КОЖУШНАЯ О.С., КУБАНОВ А.А., КУБАНОВА А.А., СОЛОМКА В.С., ФРИГО Н.В. — 2014 г.

Цель исследования заключалась в определении, какие замены аминокислот в структуре пенициллин-связывающего белка PBP2 могут влиять на развитие устойчивости гонококка (N. gonorrhoeae) к цефалоспоринам III-его поколения. Для этого секвенировали ген penA, кодирующий этот белок, из 50 штаммов микроорганизма, часть из которых обладает высокой (20 штаммов, минимальная подавляющая концентрация, МПК, – 0.002 мг/л), а часть – более слабой чувствительностью к цефтриаксону (30 штаммов, МПК – 0.03–0.25 мг/л.; МПК данных штаммов превышает МПК высокочувствительных штаммов N. gonorrhoeae в 30–250 раз). Анализировали аминокислотную последовательность белка PBP2, выведенную на основании последовательности этого гена. Мутации в гене penA и аминокислотные замены в белке PBP2 обнаружены у 16 из 20 штаммов (80%) с высокой и у всех штаммов с меньшей чувствительностью к цефтриаксону. Эти данные соотнесены с международной классификацией структур белка PBP2. В исследуемой выборке штаммов N. gonorrhoeae принадлежность к группе V (по этой классификации), содержащей мутации в положениях 346, 505, 511, 517, 543, 567, 575, 576 аминокислотной цепи PBP2, достоверно ассоциируется (OR = 3.9 ± 2.5; 2 = 4.9; р < 0.05) с проявлением признаков их резистентности к цефтриаксону. Замена в исследованных штаммах N. gonorrhoeae глицина на серин в положении 543 PBP2 вызывает многократное увеличение устойчивости микроорганизма к цефтриаксону. Эти данные свидетельствуют о важном значении указанных замен (особенно, в положении 543) в формировании устойчивости штаммов N. gonorrhoeae к цефтриаксону.

ВИНОГРАДОВА Т.В., КОПАНЦЕВ Е.П., КУЗЬМИЧ А.И., СВЕРДЛОВ Е.Д. — 2014 г.

Разработка систем направленной доставки лекарственных средств особенно актуальна для создания генно-терапевтических препаратов, направленных на узнавание и уничтожение опухоли. При адресной доставке таких препаратов в опухоль желательно, чтобы терапевтические гены экспрессировались преимущественно в раковых клетках. Поэтому при проведении испытаний in vivo необходимо изучать распределение продуктов экспрессии терапевтических генов в различных тканях организма. Натрий-йодидный симпортер считается привлекательным репортером, так как его содержание в тканях можно количественно определять неинвазивными методами. Терапевтические гены экспрессируют в опухолевых клетках с использованием промоторов различного типа: сильных неспецифических, умеренно активных тканеспецифических и опухолеспецифичных, которые работают в широком спектре опухолевых клеток, но обладают невысокой активностью. Связь между активностью промотора и натрий-йодидного симпортера, используемого в качестве репортерного, до сих пор неясна. В представленной работе с помощью репортерного гена изучена активность промоторов трех типов в клетках меланомного происхождения. Определен также уровень функциональной активности натрий-йодидного симпортера, продукта экспрессии клонированного гена NIS, под контролем выбранных промоторов, проведено сравнение этих активностей. Нами показано, что несмотря на большие различия в активности промоторов, функциональная активность натрий-йодидного симпортера, образующегося при использовании этих промоторов, изменяется слабо. Так, использование сравнительно слабого, но меланомоспецифичного промотора обеспечивает высокий уровень активности натрий-йодидного симпортера в клетках меланомы. При этом более слабые опухолеспецифичные промоторы определяют высокий уровень активности натрий-йодидного симпортера только в некоторых клетках меланомного происхождения.

АСТАХОВА Л.Н., ГАРБУЗ Д.Г., ЕВГЕНЬЕВ М.Б., ЗАЦЕПИНА О.Г. — 2014 г.

Белки теплового шока – один из основных факторов, обеспечивающих адаптацию организмов к неблагоприятным условиям. Считается, что основную роль в адаптивном ответе на стрессовые воздействия играет семейство белков БТШ70. За регуляцию транскрипции генов теплового шока отвечают цис-элементы HSE (heat shock elements), необходимые для взаимодействия фактора транскрипции HSF (heat shock factor) с промотором. Считается, что промоторные области генов hsp70 высококонсервативны и универсальны, поскольку в некоторых случаях они способны функционировать в составе трансгенных конструкций в клетках филогенетически отдаленных организмов. Нами проведен сравнительный анализ активности промоторов hsp70 у двух видов, относящихся к отряду двукрылых: Drosophila melanogaster и Stratiomys singularior. С использованием репортерных конструкций, несущих ген люциферазы под контролем cравниваемых промоторов генов hsp70, показано, что в клетках D. melanogaster собственный промотор значительно более активен, чем промотор S. singularior, несмотря на сходстве в числе и расположении HSE. Эти отличия обусловлены, по-видимому, отсутствием у S. singularior сайтов связывания фактора транскрипции GAF. Не обнаружено значимых отличий в промоторах hsp83 у D. melanogaster и S. singularior. Наши результаты свидетельствуют о значительных эволюционных расхождениях в механизмах регуляции экспрессии генов hsp70 у разных видов одного и того же отряда двукрылых.

АЛИПЕР А.М., БАБИЖАЕВ М.А., БУЗДИН А.А., ВИШНЯКОВА Х.С., ЕГОРОВ Е.Е., КУДРЯВЦЕВА А.В. — 2014 г.

Концентрация эндогенного дипептида карнозина в мышечной ткани человека достигает десятков миллимолей. За более чем 100 лет исследований накоплен огромный материал о самых разнообразных функциях карнозина, из которых основными считают действия, направленные против процессов старения. При исследовании действия карнозина на культуры клеток нами обнаружено, что помимо уже известных активностей: увеличения предела Хейфлика и морфологического омоложения клеток – карнозин стимулирует клеточные деления в тесте колониеобразования и тормозит процесс перехода клеток в состояние покоя. При анализе изменений в транскриптоме, происходящих под действием карнозина, выявлено, что основные сдвиги связаны с позитивной регуляцией клеточного цикла на всех уровнях – от начала синтеза ДНК до конденсации хромосом. Можно предположить, что именно способность карнозина стимулировать клеточный цикл лежит в основе его омолаживающего действия, а высокие концентрации этого дипептида в мышечной ткани играют роль не только физиологического буфера, но и необходимы для восстановления (регенерации) мышц после чрезмерных нагрузок.

ГИЛЯРОВ Д.А., МЕТЕЛЕВ М.В. — 2014 г.

Развитие технологий секвенирования и анализа данных привело к предсказанию и экспериментальному обнаружению большого числа рибосомально-синтезируемых посттрансляционно-модифированных прокариотических вторичных метаболитов. Одна из групп таких веществ, тиазол-оксазол-модифицированные микроцины (ТОММ), характеризуется наличием тиазольных и оксазольных гетероциклов, образующихся из остатков цистеина и серина. В обзоре представлена имеющаяся на сегодняшний день информация о классификации, структуре и путях биосинтеза тиазол-оксазол-модифицированных микроцинов, обсуждаются их биологическая активность и перспективы практического применения в медицине.

RASHID A. — 2014 г.

PELPK1 – новый ген Arabidopsis thaliana, аннотированный ранее как ген белка подсемейства PELPK, входящего в суперсемейство гидроксипролин-богатых гликопротеинов (HRGP). С помощью биоинформатического и компьютерного анализа было предсказано, что PELPK1 содержит аминоконцевой сигнальный пептид, направляющий его по секреторному пути. В представленной работе с целью определения локализации PELPK1 Arabidopsis созданы трансгенные растения, несущие конструкции, в состав которых входят кодирующая последовательность PELPK1 (PELPK1-CDS), трансляционно слитая с репортерной последовательностью – геном зеленого флуоресцентного белка (GFP). С использованием методов конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, иммуномечения GFP квантовыми точками (Q-точками) и трансмиссионной электронной микроскопии (TEM) показано, что продукт трансляционного слияния расположен преимущественно в клеточной стенке. Эти результаты согласуются со сделанным ранее биоинформатическим предсказанием транспорта PELPK1 путем секреции.

МИХАЛЕВА Е.А., ОЛЕНКИНА О.М., РЯЗАНСКИЙ С.С. — 2014 г.

Сложные и многостадийные процессы развития репродуктивных органов и образования гамет требуют точной и эффективной регуляции. В обзоре, в основном на примере млекопитающих, рассматривается важнейшая роль коротких некодирующих РНК – микроРНК (миРНК) – в регуляции экспрессии генов во время дифференцировки герминальных клеток в сперматогенезе и оогенезе. Основной и общей функцией консервативных и интенсивно экспрессирующихся миРНК в репродуктивных органах самцов и самок млекопитающих следует считать, по всей видимости, контроль над дифференцировкой и пролиферацией клеток. Обсуждается возможное участие герминальных миРНК в формировании межвидовых барьеров на стадии оплодотворения и видообразования.

БОТЕЗАТУ И.В., КОНДРАТОВА В.Н., ЛИХТЕНШТЕЙН А.В., ШЕЛЕПОВ В.П. — 2014 г.

Недавно при исследовании нормальных и опухолевых тканей экспериментальных животных и человека выявлена высокая транскрипционная активность перицентромерных сателлитных повторов ДНК (в опухолевых клетках они продуцируют до половины всех транскриптов, что многократно превышает соответствующий показатель в нормальных клетках). Показано, что между двумя подтипами сателлитной ДНК (HSATII и GSATII) существуют реципрокные отношения: резкое превалирование транскрипции первого в опухолях и второго в соответствующих нормальных тканях. Поскольку различные РНК присутствуют в плазме крови человека и при этом часто служат эффективными маркерами опухолевого роста, в данной работе предпринята первая попытка оценить уровни сателлитных РНК HSATII и GSATII в плазме крови здоровых и больных людей. Используя специально разработанный протокол ОТ-ПЦР, нам удалось показать, что между этими циркулирующими в плазме крови популяциями РНК существуют реципрокные отношения (у здоровых доноров превалирует одна популяция, у больных другая), и они диаметрально противоположны существующим внутри клеток. Выдвигаются предположения о происхождении этих РНК и о возможности их использования в качестве маркеров опухолевого роста.

WHITE-COOPER H., БЕЛЯКИН С.Н., ЛАКТИОНОВ П.П., МАКСИМОВ Д.А. — 2014 г.

Дифференцировка клеток мужского зародышевого пути у Drosophila melanogaster сопровождается перестройкой хроматина и активацией специфичных генов. Эти процессы контролируются несколькими специализированными транскрипционными факторами, которые можно разделить на два класса, can и aly, формирующие различные функциональные комплексы. Механизмы влияния транскрипционных факторов классов aly и can на генную экспрессию и состояние хроматина остаются до конца невыясненными. Чтобы изучить этот вопрос, нами определен полногеномный профиль связывания представителя класса aly – транскрипционного фактора Comr – методом тканеспецифичного DamID, и полученные данные сопоставены с экспрессией генов в семенниках мутантов по генам comr (aly-класс) и can (can-класс). Установлено, что Comr действует в качестве прямого активатора транскрипции около 300 семенникспецифичных генов. Кроме этого, у мутантов comr снижена экспрессия целого ряда генов, но не выявлено их связывание с белком Comr, что предполагает участие механизмов вторичной регуляции. Действительно, среди генов-мишеней Comr обнаружен ген, кодирующий неисследованный ранее семенник-специфичный транскрипционный фактор, который и может быть одним из звеньев каскада регуляции генетической программы в сперматоцитах. Полученные данные позволили развить гипотезу относительно механизмов активации генов, необходимых для дифференцировки мужских гамет D. melanogaster.

КАРПОВ В.Л., КАРПОВ Д.С., МИРОНОВ А.С., СПАССКАЯ Д.С. — 2014 г.

Метилметансульфонат – алкилирующий агент, часто используемый в моделях генотоксического стресса. Метилметансульфонат метилирует азотистые основания в ДНК и белки, а также вызывает развитие окислительного стресса. Фактор транскрипции Rpn4 обеспечивает устойчивость клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae к метилметансульфонату. Хотя Rpn4 регулирует преимущественно экспрессию генов убиквитин-протеасомной системы, ряд данных указывает на его участие в антистрессовом ответе, независимом от убиквитин-протеасомной системы. Нами показано, что при воздействии метилметансульфоната Rpn4 участвует в регуляции ряда генов, вовлеченных в репарацию ДНК, антиокислительный ответ и метаболизм глюкозы. Предложен возможный механизм комплексного участия фактора Rpn4 в антистрессовом ответе.

ДЕРГУНОВА Л.В., ДМИТРИЕВА В.Г., ЛИМБОРСКАЯ С.А., МЕДВЕДЕВА Е.В., МЯСОЕДОВ Н.Ф., ПОВАРОВА О.В., СКВОРЦОВА В.И. — 2014 г.

Трипептид Pro-Gly-Pro (PGP) относится к группе биологически активных регуляторных пептидов, устойчивых к воздействию пептидаз, что позволило использовать его в качестве С-концевого фрагмента пептидных препаратов Семакс и Селанк. В последние годы обнаружены самостоятельные эффекты PGP, которые ставят вопрос о вкладе самого пептида в действие лекарственных препаратов, в состав которых он входит. Проведен полногеномный анализ воздействия PGP на транскриптом коры головного мозга крыс в условиях экспериментальной ишемии. Сравнивали уровни экспрессии генов у животных, подвергнутых воздействию ишемии и PGP, и у крыс контрольной группы “ишемия” через 3 и 24 ч после необратимой окклюзии левой средней мозговой артерии. Обнаружено, что через 3 ч после окклюзии изменилась экспрессия 29, через 24 ч – 57 генов. Белки, кодируемые этими генами, выполняют разнообразные функции – это цитокины, транспортные белки, факторы транскрипции, трансмембранные рецепторы и др. Определены биологические процессы, ассоциированные с генами, экспрессия которых изменилась в условиях эксперимента. Показано, что PGP воздействует на целый ряд процессов, вовлеченных в функционирование различных систем организма. Наиболее существенно спустя 1 сут после окклюзии средней мозговой артерии изменилась экспрессия генов, связанных с процессом “Иммунный ответ”. Наблюдался преимущественный эффект подавления экспрессии генов иммунной системы.

FEHSE B., RIECKEN K., STOCKING C., ГОРНОСТАЕВА А.С., ЛЕБЕДЕВ Т.Д., НИКИТЕНКО Н.А., ОРЛОВА Н.Н., ПРАСОЛОВ В.С., ПРОКОФЬЕВА М.М., СЕНЧЕНКО В.Н., СПИРИН П.В., ШУЛЬГИН А.А. — 2014 г.

Описана система безопасного скрининга потенциальных лекарственных средств против ВИЧ-1, основанная на рекомбинантных лентивирусных векторах. Система позволяет оценить ингибиторную активность соединений в отношении обратной транскриптазы и интегразы как дикого типа, так и мутантных форм, соответствующих лекарственно-устойчивым формам ВИЧ-1. Система может использоваться для поиска эффективных ингибиторов проникновения ВИЧ-1 в клетку и факторов, необходимых для формирования и созревания частиц на последних стадиях жизненного цикла вируса.

ИНДЕЙКИНА М.И., КОЗИН С.А., КОНОНИХИН А.C., КОСТЮКЕВИЧ Ю.И., КУКАЕВ Е.Н., МАКАРОВ А.А., НИКОЛАЕВ Е.Н., НИКОЛАЕВА М.И., ПЕКОВ С.И., ПОПОВ И.А., СТАРОДУБЦЕВА Н.Л. — 2014 г.

Недавно показано, что фосфорилированный по серину в положении 8 бета-амилоид ( ) тесно связан с патогенезом болезни Альцгеймера. Вследствие того, что эта химическая модификация затрагивает ключевой фрагмент металлсвязывающего домена и может серьезно влиять на взаимодействие с ионами цинка, ее считают потенциальным предшественником патогенных олигомеров . Соответственно содержание в биологических жидкостях человека (кровь, моча, спинномозговая жидкость) может отражать различные стадии патогенеза болезни Альцгеймера. Цель исследования – разработка прототипа аналитического метода количественного определения изоформы в бинарных смесях с интактным и уровня фосфорилирования амилоида, содержащегося в крови больных с диагнозом болезнь Альцгеймера.

БЕДБЕНОВ В.С., ЗОРИНА А.А., ЛОСЬ Д.А., НОВИКОВА Г.В., ПАНИЧКИН В.Б. — 2014 г.

Ответ на стрессы у одноклеточной цианобактерии Synechocystis осуществляется при помощи нескольких регуляторных систем, например, двухкомпонентных, а также посредством отрицательной сверхспирализации геномной ДНК. В этой работе исследовано участие серин-треониновых протеинкиназ (СТПК) в реакции клеток цианобактерии Synechocystis на холодовой стресс. Скрининг коллекции мутантов по генам СТПК выявил группу из четырех протеинкиназ: SpkB, SpkD, SpkE, SpkG – как возможных регуляторов транскрипции при действии низкой температуры. Результаты исследования протеома бактерии Synechocystis, мутантной по SpkE, свидетельствуют о вкладе этой протеинкиназы в формирование белкового профиля. Реакция фосфорилирования in vitro рекомбинантного белка SpkE подтвердила, что это активная протеинкиназа с явным предпочтением основных белков в качестве субстратов.

ДЕДЫШ С.Н., ИВАНОВА А.А., НАУМОВ Д.Г. — 2014 г.

Проведен компьютерный анализ группы гипотетических эндо- -ксиланаз (семейство Gh20) планктомицетов – отдела бактерий, функциональные свойства которых изучены недостаточно. Гены этих белков имеются в геномах всех исследованных гетеротрофных представителей Planctomycetes. На филогенетическом древе исследованные белки образуют компактный обособленный кластер. Дополнительно определены нуклеотидные последовательности генов эндо- -ксиланаз пяти штаммов планктомицетов группы родов Isosphaera-Singulisphaera. Топологии филогенетических деревьев планктомицетов, построенных на основе как аминокислотных последовательностей эндо- -ксиланаз, так и нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК сходны, что свидетельствует в пользу вертикального наследования генов эндо- -ксиланаз у бактерий этого отдела. Высказано предположение о функционально важной роли этих гликозидаз у планктомицетов.

КНЯЗЕВ Д.И., САХАРНОВ Н.А., СОЛНЦЕВ Л.А., СТАРИКОВА В.Д., УТКИН О.В. — 2015 г.

Рецепторы смерти и участников опосредованного ими сигналинга можно охарактеризовать наличием большого числа изоформ мРНК, образующихся в результате альтернативного сплайсинга. При этом традиционные методы (ОТ-ПЦР и ОТ-ПЦР в реальном времени) малоэффективны для параллельного выявления множества изоформ мРНК в силу высокой трудоемкости и значительных финансовых затрат. В связи с этим перспективно использование ДНК-биочипов, позволяющих анализировать экспрессию большого числа генов одновременно. В работе подобрана оптимальная стратегия поиска зондов для раздельной детекции максимально возможного числа сплайсированных вариантов мРНК основных участников сигналинга, опосредованного рецепторами смерти. В качестве объектов исследования определены 185 генов, формирующих суммарно 1134 изоформы мРНК. В результате создан дизайн биочипа, позволяющего определять 499 изоформ мРНК (44% от общего числа сплайсированных вариантов мРНК). Предлагаемая стратегия сочетает в себе высокую степень модульности, возможность использования современных высокопроизводительных компьютеров и широкие возможности по заданию критериев отбора в соответствии с задачами исследования.

2015

International Conference “Molecular mechanisms of growth and progression of malignant neoplasms” dedicated to the 55th anniversary of the Engelhardt Institute of Molecular Biology of the Russian Academy of Sciences and the 120th anniversary of W.A. Engelhardt.

ADIYA YA., БРАНДЛЕР О.В., КАПУСТИНА С.Ю. — 2015 г.

Филогенетические отношения внутри группы палеарктических короткохвостых сусликов (Spermophilus), которой в настоящее время придается родовой статус, недостаточно полно изучены и нуждаются в критическом пересмотре, поскольку не учитывалась возможность межвидовой гибридизации у евразийских сусликов. Положение алашаньского суслика на филогенетическом дереве требует особого уточнения. В работе сравнивали нуклеотидные последовательности гена cytb восьми особей S. alashanicus и 27 представителей 11 видов сусликов (GenBank). По этому маркеру выявляется филогенетическое родство S. alashanicus и S. dauricus и их близость к предковым формам группы. Подтверждена монофилия подрода Colobotis. Показано, что восточная и западная формы S. relictus парафилетичны.

АБРАМОВ И.С., БАРСКИЙ В.Е., ГУСЕЙНОВ Т.О., ЕГОРОВ Е.Е., ЕМЕЛЬЯНОВА М.А., ЗАСЕДАТЕЛЕВ А.С., КРЕЙНДЛИН Э.Я., КУЗНЕЦОВА В.Е., ЛАПА С.А., ЛЫСОВ Ю.П., НАСЕДКИНА Т.В., СПИЦЫН М.А., СУРЖИКОВ С.А., ФЕСЕНКО Д.Е., ЧУДИНОВ А.В., ШЕРШОВ В.Е. — 2015 г.

Для расширения возможностей молекулярно-генетических исследований синтезированы индотрикарбоцианиновые красители, флуоресцирующие в ближней инфракрасной (ИК) области. Свойства синтезированных ИК-красителей изучены с использованием тест-системы для анализа мутаций в генах BRCA1/BRCA2 и CHEK2. Введение флуоресцентной метки в анализируемую ДНК-мишень проводили в ходе ПЦР с праймерами, меченными синтезированными ИК-красителями. Сконструирован анализатор, предназначенный для регистрации и обработки изображений биологических микрочипов (биочипов) в свете их флуоресценции в ИК-диапазоне. Применение синтезированных красителей позволяет проводить анализы в ИК-спектральной области с низкой интенсивностью флуоресценции компонентов исследуемого объекта, подложки, реагентов для проведения анализа, что существенно повышает надежность медико-диагностических анализов.

BALASUBRAMANI V., MANIKANDAN R., RAMALAKSHMI A., UDAYASURIYAN V. — 2015 г.

Поиск и идентификация новых генов cry Bacillus thuringiensis (Bt) с более высокой инсектицидной активностью важны для создания трансгенных сельскохозяйственных растений, устойчивых к насекомым-вредителям. Охарактеризованы два новых местных изолята B. thuringiensis. Проведен анализ типа колоний, кристаллических включений и токсичности в отношении Helicoverpa armigera Hubner и Spodoptera litura Linn. Скрининг генов cry2A в двух новых изолятах Bt – T30 и T48, с помощью ПЦР со специфическими для семейства генов cry2A праймерами выявил эти гены только в изоляте Т30. Дальнейший скрининг, проведенный с тремя разными парами праймеров, специфичных для генов cry2A, выявил гены cry2Aa, cry2Ab и cry2Ac в обоих изолятах. Открытую рамку считывания (ORF) cry2A изолята Т48 ( 1.9 т.п.н.) амплифицировали и клонировали в Т/А-векторе ( 2.8 т.п.н.). Все полученные трансформанты Escherichia coli содержали только ген cry2Aa. Сравнение нуклеотидной последовательности гена cry2Aа ( 1.9 т.п.н.) Т48 показал, что она на 99% идентична уже известному голотипу cry2Aa1. Выведенная аминокислотная последовательность Cry2Aa изолята Т48 отличается от голотипической последовательности Cry2Aa1 заменой только одного остатка.

ГОДАКОВА С.А., КОРЧАГИН В.И., РЫСКОВ А.П., СЕВАСТЬЯНОВА Г.А., СЕМЕНОВА С.К., ЧЕРНЯВСКАЯ М.М. — 2015 г.

Клонированы и секвенированы последовательности участка гена ревертазы (750 п.н.) ретротранспозона Bov-B LINE, составляющие около двух третей его длины, у партеногенетического вида ящериц Darevskia unisexualis и двуполых видов D. nairensis и D. valentini. Показано, что доля транскрипционно активных копий этого гена, не содержащих стоп-кодонов, примерно одинакова у трех видов и составляет около 75% от числа исследованных копий. Уровень внутригеномной дивергенции всех копий невысок и составляет 2.6% у D. unisexualis, 1.9% у D. nairensis и 1.6% у D. valentini. На основании филогенетических реконструкций показано распределение копии D. unisexualis внутри каждого из двух кластеров последовательностей гена ревертазы, характерных для D. nairensis и D. valentini. Этот результат поддерживает мнение о гибридном происхождении D. unisexualis и не исключает возможности участия в этом процессе D. nairensis and D. valentini.

ВЛАСОВ В.В., ЗАПОРОЖЧЕНКО И.А., ЛАКТИОНОВ П.П., МОРОЗКИН Е.С., ПОНОМАРЕВА А.А., РЫКОВА Е.Ю., ЧЕРДЫНЦЕВА Н.В. — 2015 г.

В обзоре освещены методы выделения микроРНК из различных биологических жидкостей организма (в частности, сыворотки и плазмы крови), современные методы исследования концентрации и состава микроРНК и способы нормировки, используемые при анализе/интерпретации данных. Проанализированы преимущества и недостатки описанных методологических подходов. Особое внимание уделено сведениям о циркулирующих в крови микроРНК, которые могут быть использованы в качестве маркеров для малоинвазивной диагностики рака легкого, прогноза течения заболевания и оценки эффективности проводимой терапии. Обсуждаются возможные перспективы и ограничения, возникающие при оценке клинической значимости микроРНК как потенциальных онкомаркеров, а также в ходе формирования четких представлений о роли тех или иных микроРНК в патогенезе рака легкого.

BAI F.L., LI D.S., REN G.P., TIAN H., YU Q.Z. — 2015 г.

Вирус болезни Ньюкасла (NDV) способен избирательно реплицироваться в опухолевых клетках, поэтому возможность применения этого вируса в терапии опухолей, изучаемая на моделях иммунокомпетентных злокачественных опухолей, вызывает большой интерес. Онколитические свойства и противоопухолевый потенциал NDV недавно удалось усилить при помощи методов обратной генетики. В доклинических исследованиях показано, что экспрессия чужеродных генов рекомбинантными NDV (rNDV-FG) повышает эффективность терапии опухолей. В представленном обзоре рассмотрено современное состояние изучения цитотоксической и противоопухолевой активности rNDV-FG, обусловленной онколизисом и способностью к иммуномодуляции. Обсуждается также безопасность rNDV-FG в качестве препарата для иммунотерапии и виротерапии опухолей.

АЖАЕВ А.В., КОРОВИНА А.Н., КОЧЕТКОВ С.Н., КУХАНОВА М.К., ШАРКИН Ю.А. — 2014 г.

Проведено сравнительное изучение субстратной специфичности трех вирусных репликативных полимераз разного происхождения (обратная транскриптаза вируса иммунодефицита человека, РНК-полимераза вируса гепатита С, ДНК-полимераза вируса простого герпеса) в отношении 2-фторнуклеозидтрифосфатов (2F-NTP). В качестве матриц использованы: активированная ДНК, полиA-олигоU6 и (2’F-A)20-олигоU6 комплексы. Показано, что все полимеразы могут включать 2F-NМP остатки в 3-конец праймера, причем ДНК-полимераза вируса герпеса и обратная транскриптаза ВИЧ элонгируют праймер с участием как природных dNTP, так и 2F-NTP субстратов. Гомополимер 2-фтораденозина (2’F-A)20 может служить матрицей для полимеризации как UTP, так и 2F-UTP при катализе РНК-полимеразой вируса гепатита С, хотя эффективность синтеза существенно ниже по сравнению с природной матрицей. Показано, что катализируемая обратной транскриптазой ВИЧ реакция пирофосфоролиза остатка 2F-CMP, находящегося на 3-конце праймера, проходит на два порядка менее эффективно, чем природного остатка dNMP.

БЕНИАМИНОВ А.Д., ВАРИЖУК А.М., ИЛЬИНСКИЙ Н.С., КАЛЮЖНЫЙ Д.Н., ПУЗАНОВ М.А., ЩЕЛКИНА А.К. — 2014 г.

Со времени открытия потенциальной терапевтической ценности квадруплексных вторичных структур нуклеиновых кислот найдено большое количество малых молекул, стабилизирующих эти мишени. Такой прогресс стал возможен благодаря пониманию особенностей строения G-квадруплексов. Квадруплексные лиганды избирательно замедляют рост опухолевых клеток, опосредованно ингибируя активность фермента теломеразы и подавляя гиперэкспрессию онкогенов. Показанный терапевтический эффект in vivo подкрепляет перспективность таких соединений для разработки направленно действующих противоопухолевых лекарств. В данном обзоре раскрыта значимость G-квадруплекса как терапевтической мишени и описаны биохимические свойства низкомолекулярных квадруплексных лигандов.

ANIL KUMAR VERMA, ARUN GOYAL — 2014 г.

СtXynGh40 – модульный фермент, который расщепляет углеводы и входит в состав целлюлосомы Clostridium thermocellum. CtXynGh40 содержит N-концевой каталитический модуль, названный Xyn30A, и С-концевой углевод-связывающий модуль (СВМ), принадлежащий к семейству 6. Для создания молекулярной модели проведено моделирование Xyn30A c помощью компьютерной программы Modeller9v8 и кристаллической структуры XynC из Bacillus subtilis в качестве шаблона. Уточнение модели проведено с использованием минимизации энергии по алгоритму градиентного спуска c силовым полем GROMOS96 43a1. Оценка качества модели с помощью карты Рамачандрана показала, что 91% аминокислотных остатков расположен в наиболее благоприятной области и 9% – в дополнительной допустимой области. По данным структурного анализа Xyn30A относится к структурам с укладкой бочонок и содержит также обогащенную -тяжами структуру, названную “боковой -структурой”, присоединенную к основному каталитическому ядру. Результаты наложения структур показывают, что Glu136 действует как каталитическая кислота/основание, а Glu225 – как каталитический нуклеофил. Множественное выравнивание последовательностей указывает на то, что эти каталитические остатки консервативны в пределах семейства. Согласно результатам докинга они обеспечивают полярное взаимодействие с линейными и замещенными ксилоолигосахаридами. Анализ взаимодействия с лигандом установил, что ароматические аминокислотные остатки Trp81, Tyr139, Trp143, Phe172, His198, Tyr200, Tyr227, Trp264 и Tyr265 образуют карман сайта связывания вокруг активного сайта. В представленной работе описаны общие особенности структуры, консервативные остатки активного центра и докинг фермент-лиганд первой глюкуроноксилан-ксилангидролазы (Xyn30A) семейства 30 гликозилгидролаз (Gh40) из C. thermocellum.

DU J.-J., HU H., LI X.-H., ZHAO Q.-C., ZHEN J.-Y. — 2014 г.

Регуляторный белковый комплекс 26S протеасомы человека, p28/PSMD10, играет ключевую роль в развитии раковых опухолей. В представленной работе выясняли клиническую значимость одного их компонентов этого комплекса, белка ганкирина, или p28GANK, как возможного прогностического маркера развития рака желудка. Пользуясь технологией ОТ-ПЦР в реальном времени, мы оценили уровень экспрессии p28GANK у 124 больных раком желудка на парных образцах тканей – опухолевой и нормальной, а также в иммортализированных клетках желудочного эпителия GES-1 и пяти клеточных линиях рака желудка человека. Влияние экспрессии p28GANK на рост клеток определяли методом MTT. Уровень экспрессии p28GANK был выше в ткани рака желудка, чем в соответствующей ей непораженной ткани (p = 0.0033). У больных с высокой экспрессией p28GANK выживаемость была ниже, чем у пациентов с низкой экспрессией (p = 0.0037). Из результатов проведенного многомерного анализа следует, что повышенный уровень экспрессии p28GANK служит независимым прогностическим фактором развития рака желудка. Экспрессия p28GANK повышена и в пяти линиях клеток рака желудка. При анализе клеточной пролиферации in vitro показано, что экспрессия белка p28GANK связана с ростом опухоли. На основании полученных результатов p28GANK можно рассматривать как потенциальный прогностический маркер заболевания раком желудка и как новую мишень в терапии этой болезни.

БАРАНОВА А.В., БОРЗОВ Е.А., ДРОЗДОВА П.Б., ИВАНОВ М.В., МАРАХОНОВ А.В., СКОБЛОВ М.Ю. — 2014 г.

Создание случайных и псевдослучайных контрольных последовательностей – важная проблема вычислительной биологии. Доступные генераторы случайных последовательностей используют те или иные вероятностные модели, об отличительных особенностях которых пользователь зачастую и не подозревает. В зависимости от выбранной модели, созданные наборы случайных последовательностей могут существенно отличаться друг от друга, а значит приводят к различиям в оценках теоретических частот встречаемости нуклеотидных мотивов. Кроме того, современные задачи компьютерной биологии часто требуют использования контрольных наборов последовательностей, по частоте встречаемости каждой последовательности и по своему строению не отличающихся от видо- или тканеспецифичных транскриптомов, где каждая последовательность содержит открытую рамку считывания, 5- и 3-нетранслируемые области или представляет собой некодирующий транскрипт. В данной работе мы представляем RANDTRAN – принципиально новый инструмент для генерации случайных последовательностей, учитывающий как распределение длин 5- и 3-нетранслируемых областей в изучаемом транскриптоме, так и видоспецифичный ди- и тринуклеотидный состав транслируемых и нетранслируемых участков. Наборы контрольных последовательностей, созданные с помощью RANDTRAN, представлены в формате, совместимом с геномным браузером UCSC. Перечисленные особенности RANDTRAN могут быть полезны при создании наборов контрольных последовательностей для компьютерного анализа мотивов в наборах последовательностей РНК. Свободный доступ к программе RANDTRAN предоставлен на странице http://www.generesearch.ru/images/Randtran.rar.

КСЕНОФОНТОВА О.И. — 2014 г.

Проведен сравнительный анализ двух наиболее часто используемых моделей воды – SPC/E и TIP4P – и оценена возможность их использования для пептидов инсулинового суперсемейства – проинсулина и инсулиноподобных факторов роста (IGF1 и IGF2). Показано, что при использовании обеих моделей воды среднеквадратичные отклонения от начальных структур и радиусы вращения имеют тенденцию находиться в противофазе, и только в случае IGF1 после 9000 пс выходят на плато. Также установлено, что, несмотря на сохранение общего характера инсулиноподобной укладки, вторичные структуры при использовании TIP4P- и SPC/E-моделей имеют некоторые отличия, сказывающиеся на общей динамике молекул и способности принимать конформацию, необходимую для связывания с соответствующими рецепторами. Сделан вывод о необходимости использования не одной, а нескольких моделей воды для исследования конформационной подвижности пептидов.

ГЛАЗКОВА Д.В., ШИПУЛИН Г.А. — 2014 г.

Внесение целенаправленных изменений в геном живых клеток или целых организмов позволяет решать множество задач фундаментальной науки, биотехнологии и медицины. “Выключение” генов-мишеней в зиготах дает возможность изучать функции этих генов у различных организмов, а замена отдельных нуклеотидов в ДНК – исправлять мутации в генах и таким образом лечить наследственные заболевания. Введение гена в нужную область генома можно использовать для получения клеток-продуцентов или организмов с определенными свойствами. Подобные манипуляции с геномами стали возможными после появления технологии, получившей название “редактирование генома”. Эта технология основана на внесении разрыва в определенный участок хромосомной ДНК с помощью эндонуклеазы, распознающей уникальные последовательности, и последующего восстановления целостности ДНК за счет клеточных механизмов репарации. Для редактирования генома необходимы эндонуклеазы с изменяемой специфичностью, способные избирательно расщеплять выбранную последовательность-мишень. Появление нового типа программируемых эндонуклеаз, сконструированных на базе бактериальных белков – TAL-эффекторов (Transcription Activators Like Effector, TALE), стало важным этапом в развитии технологии редактирования и способствовало широкому распространению ее методов. В настоящем обзоре рассмотрена история открытия TAL-эффекторов и создания TALE-нуклеаз, описаны их преимущества перед полученными ранее эндонуклеазами с цинковыми пальцами. Отдельный большой раздел посвящен описанию генетических модификаций, которые можно осуществлять, используя разные способы редактирования генома.

BAMBAI B., PANAHI R., SHOJAOSADATI S.A., VASHEGHANI-FARAHANI E. — 2014 г.

Высокопродуктивная наработка гетерологичных белков – важная задача, стоящая перед промышленной биотехнологией. И ее решение может быть достигнуто использованием автоиндуцируемых (автоиндуцибельных) систем экспрессии. Сообщалось о разработке экспрессионной плазмиды на основе Bacillus subtilis с SigB-зависимым промотором ohrB. Экспрессионную систему проводили через процедуру культивирования клеток при высокой плотности (high cell density cultivation) для получения ксиланазы как стабильного модельного белка. Рекомбинантный штамм культивировали в искусственной среде, содержащей глюкозу в качестве источника углерода. С целью предотвратить ингибирование субстрата использовали стратегию экспоненциальной подачи субстрата в культуру с подпиткой (exponential fed-batch feeding strategy). Резкое увеличение ксиланазной активности (приблизительно в 6 раз) в конце ферментации происходило в результате активации фактора сигма В (SigB), что подтверждает способность экспрессионной системы к автоиндукции. В случае контрольного штамма специфической индукции ксиланазной активности не происходило. Увеличение ксиланазной активности для рекомбинантного штамма было в 5 раз выше, чем для контрольного штамма. Кроме того, сконструированная система обладает резистентностью к катаболитной репрессии. Эта SigB-зависимая экспрессионная система может рассматриваться как инструмент биотехнологии и альтернатива снижения стоимости общепринятых индукторов, например изопропил- -галактопиранозида.

АНТОНОВА О.В., БЕСПЯТЫХ Ю.А., ГРЯДУНОВ Д.А., ЗАСЕДАТЕЛЕВ А.С., ЗИМЕНКОВ Д.В., ИЛЬИНА Е.Н., КУЛАГИНА Е.В., МИХАЙЛОВИЧ В.М., СУРЖИКОВ С.А., ШИТИКОВ Е.А. — 2014 г.

Уровень лекарственной устойчивости возбудителя туберкулеза неуклонно повышается, что приводит к необходимости разрабатывать и внедрять новые быстрые диагностические тесты для выявления в геномной ДНК детерминант устойчивости к максимально большему числу противотуберкулезных препаратов. В работе представлен метод анализа последовательностей фрагмента гена rpoB (мутации в котором влияют на восприимчивость туберкулезных микобактерий к рифампицину), фрагментов генов katG, inhA, ahpС (приводят к устойчивости к изониазиду), двух областей генов gyrA и gyrB (приводят к устойчивости к фторхинолонам), а также анализа мутаций, ассоциированных с устойчивостью к канамицину, капреомицину и амикацину, в гене rrs и в промоторной последовательности гена eis. Олигонуклеотидный микрочип – ключевой компонент разработанного подхода – позволяет идентифицировать, суммарно, 99 мутаций, а формат анализа “один образец – одна стадия ПЦР – один биочип” позволяет за один день выявлять возбудителей туберкулеза со множественной и широкой лекарственной устойчивостью. С использованием разработанного подхода проведен анализ 63 штаммов Mycobacterium tuberculosis, характеризующихся разными профилями лекарственной устойчивости, и определен спектр мутаций, встречающихся в штаммах возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью и с широкой лекарственной устойчивостью. Приведена оценка диагностической значимости включения дополнительных генетических локусов при определении устойчивости микобактерий.

QI L., QI M., SHEN J.-G., XUE Z.-Q., YIN L.-G., ZHANG C.-L., ZHAO H.-Y., ZOU Z.-Q. — 2014 г.

Аденокарцинома и плоскоклеточный рак – два подтипа немелкоклеточного рака легкого, которые относятся к наиболее распространенным видам злокачественных опухолей и вносят большой вклад в структуру смертности от онкологических заболеваний. Цель настоящей работы состояла в выявлении локусов и генов, дифференциально метилируемых (DML и DMG соответственно) в опухолях этих двух типов, и в определении различий в уровне экспрессии метилируемых генов. Используя базу данных TCGA и чипы Illumina Human Methylation 27, мы провели скрининг DMG и DML в образцах опухолей, а затем оценили связь гиперметилированных и гипометилированных генов с различными биологическими процессами, представленными в каталогах базы данных Gene Ontology (GO). Показано, что интенсивному гиперметилированию подвергаются CpG-островки, тогда как гипометилирование происходит вне CpG-островков. Большинство генов, гиперметилированных в аденокарциномах и при плоскоклеточном раке легкого, участвуют в ДНК-зависимой регуляции транскрипции, а гипометилированные гены вовлечены преимущественно в иммунные процессы. Кроме того, выявлены различия в уровнях экспрессии специфических генов, дифференциально метилируемых в аденокарциномах и плоскоклеточном раке легкого. Сделан вывод, что обнаруженные различия в статусе метилирования генов в аденокарциноме и плоскоклеточном раке легкого могут играть важную роль в канцерогенезе.

ЗАВИЛЬГЕЛЬСКИЙ Г.Б., КОТОВА В.Ю. — 2014 г.

Антирестрикционный белок Ocr, кодируемый геном 0.3(ocr) бактериофага Т7, специфически ингибирует ферменты рестрикции-модификации типа I. Белок Ocr входит в семейство ДНК-мимикрирующих белков. Как в растворе, так и в кристаллическом состоянии нативный Ocr формирует гомодимер. Сконструированы мутантные формы белка Ocr, которые содержат замены двух аминокислотных остатков (Ocr F53D A57E и Ocr F53R V77D) и образуют в растворе мономеры. Показано, что константа диссоциации (Kd), характеризующая комплекс белка с ферментом EcoKI (R2M2S), у гомодимера (Ocr)2 и мономеров Ocr F53D A57E и Ocr F53R V77D различается в 1000 раз: Kd (Ocr) = 10-10 M, Kd (Ocr F53D A57E и Ocr F53R V77D) = 10-7 M. Антимодификационная активность мономерных форм Ocr значительно снижена. Показано, что для проявления высокой ингибиторной активности принципиальное значение имеет димерная форма белка Ocr.

KOKS S., PRANS E., ГИМАЛОВА Г.Ф., ГУМЕННАЯ Э.Р., КАРУНАС А.С., ЛЕВАШЕВА С.В., ФЕДОРОВА Ю.Ю., ХИСМАТУЛЛИНА З.Р., ХУСНУТДИНОВА Э.К., ЭТКИНА Э.И. — 2014 г.

Атопический дерматит – часто встречающееся хроническое воспалительное заболевание кожи, которое развивается под влиянием как факторов окружающей среды, так и генетических факторов риска. Значительную роль играют полиморфные локусы генов образ-распознающих рецепторов (ОРР), которые способны узнавать консервативные стандартные молекулярные структуры (паттерны), специфичные для больших групп патогенов. В данной работе исследованы полиморфные варианты генов ОРР, а именно, Toll-подобных рецепторов (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6, TLR9, TLR10), NOD-подобных рецепторов (NOD1, NOD2), гена рецептора липополисахаридов CD14 и генов C11orf30 и LRRC32, локализованных в области 11q13.5, у больных атопическим дерматитом и в контрольной группе индивидов, проживающих в Республике Башкортостан. Показано, что полиморфные варианты генов Toll-подобных рецепторов TLR1 (rs5 743 571 и rs5743 604), TLR6 (rs5 743 794) и TLR10 (rs11 466 617) ассоциированы с развитием этого заболевания. Наши результаты подтверждают значительную роль системы врожденного иммунитета в патогенезе атопического дерматита и полиморфных вариантов генов Toll-подобных рецепторов подсемейства TLR2 в развитии этого заболевания.

ГУК К.Д., КУПРАШ Д.В. — 2011 г.

В обзоре предпринята попытка собрать воедино разнородные данные о функциях интерлейкина-11 (IL-11), входящего в состав семейства IL-6-подобных цитокинов. Многочисленные работы, выполненные на культурах клеток, позволяют составить внушительный список свойств IL-11, к которым относятся регуляция процессов пролиферации и дифференцировки клеток крови, а также участие в развитии различных тканей, в том числе, костной, нервной и ряда других. Пониманию физиологической роли IL-11 препятствует тот факт, что многие данные, полученные in vitro, не нашли подтверждения в опытах на мышиных моделях. Мы обсуждаем возможные причины этих расхождений, а также перспективы применения кондиционного генетического нокаута для изучения роли IL-11 в онтогенезе и при иммунном ответе на инфекции.

2011

ВАЛУЕВ-ЭЛЛИСТОН В.Т., ИВАНОВ А.В., ИВАНОВА О.Н., КОЧЕТКОВ С.Н., СМИРНОВА О.А. — 2011 г.

Вирус гепатита С (ВГС) – один из наиболее распространенных и опасных патогенов человека. Вызываемое им заболевание в большинстве случаев переходит в хроническую форму, трудно поддающуюся лечению и приводящую к развитию поражений различных органов и систем человека: это фиброз, стеатоз и рак печени. Появление этих нарушений в настоящее время связывают с окислительным стрессом и стрессом эндоплазматического ретикулума (ЭР), которые развиваются в клетках, зараженных ВГС. При этом ВГС нарушает и системы защиты клетки от этих видов стресса, тем самым препятствуя восстановлению процессов жизненного цикла клетки. Настоящий обзор посвящен анализу литературных данных по функционированию клеточных систем защиты от окислительного стресса и стресса ЭР в клетках, находящихся в условиях биологической нормы, и в неинфицированных ВГС клетках. Кроме того, в обзоре приведена краткая информация о структуре генома и основных функциях белков ВГС.

ЗАКАБУНИН А.И., КАМЫНИНА Т.П., ПЫШНАЯ И.А., ПЫШНЫЙ Д.В., ФИЛИПЕНКО М.Л., ХОДЫРЕВА С.Н., ХРАПОВ Е.А. — 2011 г.

Гены ДНК-лигаз термостабильных археев Pyrococcus abyssi (PabДНК-лигазы) и Methanobacterium thermoautotrophicum (MthДНК-лигазы) клонированы в клетках Escherichia coli. Исследована активность очищенных ферментов в реакции лигирования смеси двух олигонуклеотидов, один из которых содержит преформированную шпилечную структуру. Максимальный выход продуктов реакции под действием обеих ДНК-лигаз наблюдали вблизи 70°С; при стехиометрическом отношении фермента к субстрату выход продукта достигает плато на уровне 70–75%. Исследованные ДНК-лигазы различаются по термостабильности. Время полуинактивации PabДНК-лигазы при 90°С составляет около 60 мин. MthДНК-лигаза при этой температуре полностью инактивируется в течение 10 мин. Рекомбинантные ДНК-лигазы P. abyssi и M. thermoautotrophicum стабильны и могут длительно хранится при 4°С.

ВИХРОВА М.А., МОРОЗОВА В.В., ТИКУНОВА Н.В., ХЛУСЕВИЧ Я.А. — 2011 г.

Из неиммунной комбинаторной библиотеки одноцепочечных антител человека методом аффинной селекции отобраны 20 уникальных фаговых антител, направленных к фактору некроза опухолей альфа человека. Анализ генных сегментов, кодирующих отобранные антитела, показал, что репертуар вариабельных доменов тяжелых и легких цепей включает вариабельные домены как первичных наивных аутоантител, так и антител, образованных в результате соматического гипермутагенеза.

ВИЛЬГЕЛЬМ А.Э., ЗАИКА А.И., ПРАСОЛОВ В.С. — 2011 г.

Впервые p53 был обнаружен в комплексе с вирусным большим Т-антигеном в клетках, трансформированных небольшим ДНК-содержащим вирусом обезьян SV40. Успешное клонирование кДНК p53 осуществлено в начале 80-х годов, а вскоре после этого клонировали и полный ген p53. Семейство р53 составляют три гена, ТР53, ТР63 и ТР73, каждый из которых экспрессируется в виде набора различающихся по строению и активности изоформ. Все они интенсивно взаимодействуют между собой, образуя единую функциональную белковую сеть. В представленном обзоре обсуждается эволюция семейства р53, значение всех его членов в эмбриональном развитии, размножении, регенерации, регуляции старения и продолжительности жизни, а также их способность защищать организм от развития злокачественных опухолей. С особым вниманием рассмотрена роль менее изученных представителей семейства р53 – р63 и р73, в онкогенезе и опухолевой прогрессии. Показано, что различные изоформы этих белков могут оказывать противоположный эффект на эти процессы.

АВЕРБАХ М.М., АПТ А.С., ЕВСТИФЕЕВ В.В., КАПИНА М.А., КОРОТЕЦКАЯ М.В., ЛОГУНОВА Н.Н. — 2011 г.

Один из генетических локусов, принимающих участие в контроле тяжести течения туберкулеза у мышей, находится в том сегменте хромосомы 17, где расположен комплекс Н2 (МНС мыши). Данная область имеет размер около 40 млн.п.н. и содержит сотни генов, влияющих на иммунный ответ и на взаимодействия паразит–хозяин, поэтому для идентификации конкретного гена(ов) необходимо сузить район поисков за счет генетической рекомбинации. Нами получена панель рекомбинантных конгенных линий мышей, у которых на генетическую основу мышей C57BL/6, резистентных к туберкулезу, перенесены различные участки области Н2 от генетически восприимчивых к туберкулезу мышей I/St. Сопоставление фенотипов “тяжелое–легкое течение инфекции” с генетической картой аллелей, унаследованных этими мышами от двух родительских линий, позволило локализовать локус, контролирующий течение туберкулеза, в пределах участка 33.305–34.479 млн.п.н. ( 1.1 млн.п.н.) 17-й хромосомы. Таким образом было установлено, что в нашей экспериментальной системе на течение инфекции не должны влиять аллельные варианты провоспалительного регуляторного цитокина – фактора некроза опухолей. Этот результат подтвержден определением уровня фактора некроза опухолей в легочной ткани зараженных мышей разных линий. Картированный нами локус, контролирующий количественный признак (QTL – quantitative trait locus), влияет на несколько важных параметров инфекции: размножение микобактерий в легких, тяжесть легочной патологии и регуляцию ранней фазы воспаления.

БУКРИНСКАЯ А.Г., ВОРКУНОВА Г.К., ЛУПАНДИН С.И. — 2011 г.

Матриксный белок ВИЧ-1 р17 (МА) – многофункциональный структурный белок, расположенный на N-конце Gag-предшественника р55 и обеспечивающий его транспорт к плазматической мембране клетки – месту сборки вируса. По нашим данным, МА как продукт раннего нарезания Gag-предшественника вирусной протеазой участвует в процессе сборки вирусной частицы. МА транспортируется в ядро зараженной клетки, где происходит его ассоциация с вирусной геномной РНК (vRNA). Комплекс МА-vRNA транспортируется к плазматической мембране. Мутантный МА, лишенный мембранотропного сигнала, тоже образует комплекс МА-vRNA, который в этом случае остается в ядре и цитоскелете. Из этого следует, что, скорее всего, МА доставляет vRNA из ядра в плазматическую мембрану по цитоскелету, инициируя сборку вируса.

ЗИНОВЬЕВА М.В., ПЛЕШКАН В.В., СВЕРДЛОВ Е.Д. — 2011 г.

Меланома – одна из наиболее злокачественных опухолей, метастазирующая лимфогенным и гематогенным путем. Устойчивость клеток меланомы ко многим видам химиотерапии приводит к высокой смертности от этого заболевания. Большие надежды возлагаются на генно-терапевтические подходы к лечению меланомы. В настоящее время одной из главных проблем на пути эффективного использования терапевтических средств постгеномной генерации является то, что нет оптимальных методов доставки чужеродного генетического материала в клетки-мишени пациента. В этой связи, поверхностные специфические маркеры клеток меланомы могут рассматриваться как перспективные мишени для терапевтического воздействия. В данном обзоре описаны известные в настоящее время рецепторы, специфичные для клеток меланомы, ее стволовые клетки, приводятся данные об антигенах меланомы, презентируемых на поверхности клеток белками главного комплекса гистосовместимости. Способность к интернализации поверхностных белков может сыграть значительную роль при разработке методов направленной доставки генно-терапевтических препаратов. В заключение рассматривается концепция многоуровневой генной терапии и определяется место, которое в ней могут занимать поверхностные детерминанты как мишени доставки генно-терапевтических систем к опухоли.

ВОРОБЬЕВ Ю.Н. — 2011 г.

Предложена реализация нового метода молекулярной динамики МД-рН-РТ при постоянном значении рН в потенциале средних сил водного протонного резервуара в условиях равновесного титрования. Метод МД-рН-РТ выполняет моделирование белка в наивероятном, для данной конформации, ионизационном микросостоянии – состоянии, имеющем минимальную энергию с учетом поправочного ионизационного потенциала средних сил, учитывающего равновесный ансамбль ионизационных состояний. Этот метод позволяет выполнять оптимизацию структуры и полной свободной энергии молекулы белка в водном растворе при постоянном рН, а также рассчитывать рН-зависимые свойства. МД-рН-РТ обладает уникальными особенностями. Он использует: 1) наиболее точный и вычислительно-эффективный расчет электростатической энергии молекулы белка в растворе, модель непрерывных диэлектрических сред с уравнением Пуассона и обобщенный борновский метод с “идеальными” борновскими радиусами атомов; 2) единую модель поверхности потенциальной энергии в ионизационно-конформационном фазовом пространстве, как для расчета потенциальной энергии молекулы белка и атомных сил, так и для определения ионизационных состояний. Метод вычисляет полную свободную энергию молекулы белка в водном растворе в протонном резервуаре в условиях равновесного титрования. “Работоспособность” нового метода показана на примере молекулы бычьего сывороточного ингибитора.

ИЛЬИЧЕВ А.А., КОТЕЛКИН А.Т., НИКОЛЕНКО Г.Н., ОРЕШКОВА С.Ф. — 2011 г.

Глобальная эпидемия СПИДа, вызываемая вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ-1), распространяется вот уже более 25 лет, вовлекая в ряды инфицированных ежегодно более 2 миллионов человек. В силу уникальных биологических особенностей вирус необычайно быстро эволюционируeт, приобретая лекарственно-устойчивые мутации. Селекция резистентных вариантов ВИЧ происходит настолько быстро, что в настоящее время нет таких лицензионных препаратов, к которым не было бы выявлено лекарственной устойчивости вируса. Это создает серьезные препятствия в борьбе с эпидемией. Данная работа посвящена обзору научной литературы в области лекарственной устойчивости ВИЧ к нуклеозидным (NRTI) и ненуклеозидным (NNRTI) ингибиторам обратной транскриптазы – одного из ключевых ферментов жизненного цикла вируса. Обсуждаются основные механизмы противовирусного действия этих ингибиторов, часто встречающиеся мутации обратной транскриптазы, коррелирующие с развитием лекарственной устойчивости, а также молекулярные аспекты механизмов резистентности ВИЧ к NRTI и NNRTI. Особое внимание уделено недавно выявленной роли вирусной РНКазы (RNase H) в обеспечении устойчивости вируса к ингибиторам обратной транскриптазы. Детально проанализирован недавно предложенный механизм развития резистентности, связанной с мутациями в С-концевом районе обратной транскриптазы, в состав которого входит каталитический сайт РНКазы и аминокислоты структурного кластера, обеспечивающие его правильное расположение относительно субстрата. Комплексный анализ факторов, влияющих на резистентность вируса, важен для понимания механизмов развития лекарственной устойчивости ВИЧ, что позволит оптимизировать дизайн новых противовирусных препаратов и повысить эффективность терапии.

STOCKING C., ЛЕБЕДЕВ Т.Д., НИКИТЕНКО Н.А., ПРАСОЛОВ В.С., РУБЦОВ П.М., СПИРИН П.В. — 2011 г.

Гиперэкспрессию онкогена c-kit в злокачественных клетках обнаруживают у 80% больных острым миелоидным лейкозом (ОМЛ). В настоящей работе сконструированы трансгенные модельные клетки, которые экспрессируют активированный онкоген c-kit человека, внесенный путем ретровирусной трансдукции. Последовательности малых интерферирующих РНК (siРНК), эффективно подавляющих экспрессию онкогена c-kit, синтезировали, беря за основу некоторые фрагменты последовательностей соответствующих мРНК этого гена. Сконструированы лентивирусные векторы, направляющие синтез шпилечных РНК (shРНК) – предшественников siРНК, которые стабильно подавляют экспрессию онкогена c-kit как в модельных клетках, так и в перевиваемых клетках линии Kasumi-1, полученных от больного с острым миелоидным лейкозом.

НЕДОСПАСОВ С.А. — 2011 г.

Этот специальный выпуск журнала “Молекулярная биология” посвящен актуальным проблемам молекулярной иммунологии, вирусологии и смежных наук: молекулярной генетики, биохимии и клеточной биологии. Вниманию читателей предлагается ряд обзоров, а также оригинальные экспериментальные работы. Этот номер подготовлен в очень сжатые сроки и, разумеется, никак не может претендовать на охват всех направлений современной науки.

БАБАЯН А.Ю., ЗАЛЕТАЕВ Д.В., КАРЯКИН О.Б., НЕМЦОВА М.В., ТЕПЛОВ А.А. — 2011 г.

Изучение делеций хромосомных локусов 3р14, 9р21, 9q34 и 17p13, активирующих мутаций в экзоне 7 гена FGFR3 и аномального метилирования генов RASSF1, , Р16, Р14 и CDh2 выявило статистически значимое повышение частоты мутаций в гене FGFR3 (р = 0.004) и делеций локуса 9р21 (р = 0.006) в малоинвазивных поверхностных опухолях мочевого пузыря (pT1) по сравнению с неинвазивными опухолями (pTa). Образцы поверхностных и инвазивных опухолей мочевого пузыря статистически значимо различались также по частоте делеций локусов 17р13 (р = 0.006) и 9q34 (р = 0.04), частоте гиперметилирования промотора гена Р16 (р = 0.02). Молекулярно-генетические различия в патогенезе инвазивного и поверхностного рака мочевого пузыря позволяют предположить существование двух независимых путей развития этих типов опухолей.

ВЛАСОВ В.В., ЛАКТИОНОВ П.П., ПОНОМАРЕВА А.А., РЫКОВА Е.Ю., ЧЕРДЫНЦЕВА Н.В., ЧОЙНЗОНОВ Е.Л. — 2011 г.

В обзоре рассмотрены современные подходы (генетические, эпигенетические, белковые, транскриптомные, протеомные, метаболомные, c участием микроРНК) к выявлению опухолевых маркеров рака легкого (РЛ) различной природы. Основное внимание уделяется, как наиболее перспективным, эпигенетическим маркерам, поскольку эпигенетическая модификация является одним из наиболее ранних событий опухолевой трансформации. Особое место в обзоре занимают сведения об онкомаркерах, циркулирующих в биологических средах организма. Эти маркеры могут быть использованы для малоинвазивной диагностики заболевания до его клинического проявления, для скрининга групп риска, мониторинга ремиссии опухоли после терапии, а также для уточнения диагноза при использовании клинико-инструментальных методов обследования. Обсуждается возможность разработки на основе внеклеточных ДНК, циркулирующих в крови, диагностических маркеров для раннего выявления РЛ, для предсказания эффективности противоопухолевых препаратов, а также для мониторинга состояния после специфического клинического лечения.

БЕНЕВОЛЕНСКИЙ С.В., ВАВИЛОВА Е.А., ЧУЛКИН А.М. — 2011 г.

Штамм мицелиального гриба Penicillium canescens F178 – природный продуцент -галактозидазы и эндо-1,4- -ксиланазы. Транскрипция генов bgaS и xylA, кодирующих эти белки, подвержена углеродной катаболитной репрессии. Разработана система прямой селекции штаммов P. canescens, мутантных по углеродной катаболитной репрессии. Два мутантных штамма из полученной коллекции детально изучены. Показано, что мутации комплементируются геном creA, кодирующим глобальный регулятор углеродной катаболитной репрессии в мицелиальных грибах, и имеют тип “сдвиг рамки считывания” в C-домене CreA. Ген xylA дерепрессирован в мутантах на уровне транскрипции в присутствии D-глюкозы. Транскрипция самого гена creA в мутантах также дерепрессирована, что подтверждает эффект авторегуляции для этого гена.

КАРПОВ В.Л., МОРОЗОВ А.В., МОРОЗОВ В.А., ТИМОФЕЕВ А.В. — 2011 г.

Орнитиндекарбоксилаза (ОДК) мышей деградирует в протеасоме по убиквитин-независимому пути с периодом полураспада около 2 ч. Эффективная деградация белка обусловлена наличием на его С-конце 37 аминокислот, известных как деградационный сигнал (дегрон). Недавно среди этих аминокислот выявлены ключевые позиции – Cys441 и Ala442, мутации по которым приводили к стабилизации белка в целом, при этом замены других аминокислотных остатков существенно не влияли на функциональность ОДК-дегрона. Кроме того, любые делеции или же инсерции в области между ключевыми аминокислотами и С-концом ОДК приводили к серьезному замедлению скорости деградации белка, таким образом, принципиальным оказалось и расстояние (удаленность) этих аминокислот от С-конца ОДК. Используя эти данные в нашей работе, мы внедрили необходимые для функционирования ОДК-дегрона аминокислотные остатки в состав альфа-фетопротеина с делетированным экспортационным сигналом ( AFP), причем на расстоянии 20 аминокислот от С-конца ( AFPCAG и AFPLCAG). Делеция N-концевого экспортационного сигнала исключала возможную секрецию AFP и модифицированных белков из клетки. Компьютерный анализ AFP и полученных на его основе AFPCAG и AFPLCAG показал, что внедрение аминокислотных замен не приводит к значительным изменениям профиля гидрофобности, а также практически не сказывается на вторичной структуре С-концевой области белков. По результатам анализа in vitro, проведенного с использованием ингибитора протеасомы MG132 и ингибитора трансляции циклогексимида, в клетках HEK293T стабильность белков AFPCAG и AFPLCAG и AFP практически одинакова. Таким образом, введение ключевых аминокислот ОДК-дегрона, причем в ключевые позиции относительно С-конца, в состав AFP не повлияло на его деградационные характеристики. Возможно, это связано с наличием других, пока неизвестных, но важных для функционирования аминокислотных остатков в составе ОДК-дегрона, либо конформация AFP исключает возможность взаимодействия его С-конца с протеасомой.

ТИЩЕНКО В.М. — 2011 г.

Фрагменты pFh “шарнирной” области IgG3 Kuc и Sur человека способны свернуться в компактную форму, что приводит к образованию белков с вторичной (супервторичной) структурой, представленной преимущественно двойной поли-L-пролиновой спиралью. Показано, что тепловая денатурация компактной формы pFh-фрагмента “шарнирной” области IgG3 Kuc и Sur происходит в два этапа. На первом этапе по модели “все или ничего” происходит распад компактной структуры белков с сохранением вторичной структуры. На втором – плавится сама двойная поли-L-пролиновая спираль, состоящая из четырех отдельных кооперативных блоков, которые образованы участками с высоким содержанием остатков пролина. Полипролиновая конформация вторичной структуры и большое число дисульфидных связей между цепями обуславливают высокую удельную энтальпию ее денатурации и высокую термостабильность соответственно.

АРУТЮНЯН А.М., БАДУН Г.А., БАРАТОВА Л.А., БОГАЧЕВА Е.Н., ДОБРОВ Е.Н., КСЕНОФОНТОВ А.Л., РАДЮХИН В.А., ФЕДОРОВА Н.В. — 2011 г.

Матриксный белок М1 вируса гриппа – один из основных структурных компонентов вириона, выполняющий в ходе вирусной инфекции ряд различных функций. Данные рентгеноструктурного анализа (с разрешением 2.08 A) существуют лишь для N-концевой части этого белка (остатки 2–158), не содержащей С-концевой домен (159–252). Структуру белка М1 вируса гриппа A/Puerto Rico/8/34 (h2N1) в кислой среде исследовали методом тритиевой планиграфии. Проанализировано включение тритиевой метки в домены белка М1 и установлена преимущественная доступность тритию С-домена и петлевых междоменных областей. С помощью аналитического центрифугирования и динамического лазерного светорассеяния обнаружены аномальные гидродинамические размеры и низкая структурированность белка М1, подтвержденная также данными кругового дихроизма. Биоинформатический анализ последовательности белка М1 выявил наличие неструктурированных областей, сконцентрированных в С-домене и в петлевых областях между N, М и С-доменами. Высказано предположение о том, что полифункциональность белка в клетке обусловлена пластичностью его третичной структуры, возникающей за счет неструктурированных участков.

ЛЕОНОВА О.Г., ОРЕХОВА А.С., ПОПЕНКО В.И., ПРАСОЛОВ В.С., РУБЦОВ П.М., СВЕРДЛОВА П.С., СПИРИН П.В. — 2011 г.

В геномах человека и других млекопитающих выявлено большое число близкорасположенных пар генов, которые транскрибируются в противоположных направлениях. По данным биоинформатического анализа в геноме человека до 10% генов имеют подобную организацию. В настоящей работе клонирован фрагмент генома человека, разделяющий гены гипотетических белков с неизвестной функцией – CCDC142 (Coiled-Coil Domain Containing) и TTC31 (TetraTricopeptide repeat Containing), локализованные в области 2p13.1 и ориентированные “голова к голове”. Межгенная область CCDC142-TTC31 перекрывается с CpG-островком и содержит множество потенциальных сайтов связывания факторов транскрипции. Показано, что в системе временной экспрессии репортерного гена люциферазы в клетках эмбриональной почки человека (HEK293) фрагмент ДНК, включающий эту область, действует как двунаправленный промотор. Сконструированы векторы, содержащие противоположно ориентированные гены двух флуоресцентных белков – зеленого (EGFP) и красного (DsRed2), и встроенный между ними фрагмент межгенной области CCDC142-TTC31. При трансфекции клеток HEK293 этим вектором наблюдается одновременный синтез двух флуоресцентных белков. Получены укороченные версии межгенной области и определена их промоторная активность. Минимальный промоторный фрагмент содержит ряд элементов – Inr, BRE, DPE, характерных для лишенных ТАТА-боксов промоторов. Таким образом, нами клонирован и охарактеризован новый двунаправленный промотор, который может использоваться для одновременной конститутивной экспрессии двух разных генов в клетках человека.

АСЕЕВ Л.В., БОНИ И.В., ЛЕВАНДОВСКАЯ А.А., СКАПЦОВА Н.В. — 2009 г.

Оперон rpsB-tsf у бактерий кодирует два жизненно важных компонента трансляционного аппарата – рибосомный белок (р-белок) S2 и фактор элонгации Ts. Недавно мы впервые определили положение промотора оперона и показали, что экспрессия как rpsB-, так и tsf-гена у Escherichia coli негативно регулируется р-белком S2 на уровне трансляции. Проведенный в данной работе филогенетический анализ выявил высокую консервативность промоторной области, а также структуры 5-нетранслируемой области (5-НТО) rpsB-мРНК у ?-протеобактерий. Несмотря на различия в длине и в последовательности 5-НТО у разных представителей этой филогенетической группы, несколько коротких участков 5-НТО оказались универсально консервативными, что предполагает их участие в регуляции экспрессии. Филогенетические предсказания подтверждены экспериментально. Показано, что предполагаемые промоторные области rpsB-генов Yersinia pestis, Haemophilus influenzae и Pseudomonas aeruginoza способны направлять транскрипцию репортерного lacZ-гена в E. coli, а активность соответствующих 5-НТО в трансляции подвержена аутогенной репрессии р-белком S2 in vivo.

АЛЕКСЕЕВСКИЙ А.В., ГРИШИН А.В., КАРЯГИНА А.С., СПИРИН С.А. — 2009 г.

ETS-белки – широко распространенные транскрипционные факторы, регулирующие экспрессию многих важных генов животных. Структурно ETS-белки характеризуются наличием консервативного ДНК-связывающего ETS-домена, узнающего последовательности ДНК, содержащие тринуклеотид GGA. Нами проведен сравнительный анализ структурных особенностей ДНК-белковых комплексов ETS-доменов с сайтами их связывания, выявлены консервативные связи доменов с ДНК, наиболее важные с точки зрения стабильности и специфичности взаимодействия. Анализ позволил идентифицировать 9 консервативных водородных связей с кислородами фосфатных групп и 2 консервативные бидентантные связи с атомами большой бороздки ДНК, один консервативный гидрофобный кластер на ДНК-белковом интерфейсе, важный для узнавания сайта связывания, и 12 консервативных молекул воды, возможно, опосредующих взаимодействие ETS-доменов с ДНК. Результаты анализа представлены в специализированной базе данных комплексов белков с нуклеиновыми кислотами NPIDB.

ЕВДОКИМОВ А.А., ЗИНОВЬЕВ В.В., КУЗНЕЦОВ В.В., МАЛЫГИН Э.Г., НЕТЕСОВА Н.А. — 2009 г.

ДНК-метилтрансфераза 1 млекопитающих (Dnmt1) – фермент, осуществляющий копирование профиля метилирования ДНК в ходе клеточного деления. Dnmt1 играет важную роль в канцерогенезе, чем обусловлен, в частности, значительный интерес к поиску специфических ингибиторов данного фермента. С целью разработки олигонуклеотидных ингибиторов Dnmt1 человека нами получен ряд одно-, двуцепочечных и шпилечных ДНК-структур на основе единой базовой последовательности длиной 22 н., содержащих канонический или модифицированный участок узнавания фермента 5-CG. Показано, что такие структурные элементы как C : A-некомплементарность, тиофосфаты и “шпилька” способны аддитивно повышать сродство олигонуклеотида к Dnmt1. Улучшения ингибиторных свойств достигали также заменой цитозина-мишени метилирования на 5,6-дигидро-5-азацитозин, 5-метил-2-пиримидинон и 6-метил-пирроло-[2,3-d]-2-пиримидинон. Концентрации наиболее эффективных олигонуклеотидов, вызывавшие 50%-ное ингибирование реакции метилирования 1 мкМ стандартного ДНК-субстрата, полимера поли(dI-dC) · поли(dI-dC), составляли около 10-7 М. В равных условиях in vitro полученные олигонуклеотидные ингибиторы показали существенно больший эффект по сравнению с известными ингибиторами Dnmt1, использовавшимися в качестве контролей.

ВАСЕЦКИЙ Н.С., КРАМЕРОВ Д.А. — 2009 г.

В обзоре приведены сведения об одном из самых распространенных классов повторяющихся последовательностей в геноме эукариот – коротких ретропозонах (short interspersed elements, или SINE). Рассмотрена структура, происхождение и поведение этих ретропозонов в геноме. Нейтральность, разнообразие и большое число этих маркеров генома делает их удобным и надежным инструментом филогенетического анализа. Описаны основные методы такого анализа, на конкретных примерах обсуждаются их достоинства и ограничения.

КРАВЧЕНКО И.В., ПОПОВ В.О., ФУРАЛЁВ В.А. — 2009 г.

Синтезированы и испытаны 10 малых интерферирующих РНК к гену миостатина человека, подобранных с помощью двух различных компьютерных программ. Обнаружено, что три из них обладают выраженной биологической активностью и снижают содержание миостатиновой мРНК до 22–27% от исходного уровня. Эти малые интерферирующие РНК стимулируют пролиферацию миобластов человека и тормозят их дифференцировку, они могут быть использованы для разработки новых подходов к терапии старческой саркопении, а также различных миодистрофий.

БРАГА Э.А., ГАРЬКАВЦЕВА Р.Ф., ЕРМИЛОВА В.Д., КАЗУБСКАЯ Т.П., ЛОГИНОВ В.И., ПРОНИНА И.В., ХОДЫРЕВ Д.С. — 2009 г.

На коротком плече хромосомы 3 (3p) расположено несколько районов, которые характеризуются повышенной частотой аллельных делеций и содержат целый ряд генов, обладающих способностью подавлять рост опухолевых клеток. Ген RASSF1A (район LUCA, 3p21.31) выполняет разнообразные функции, которые могут иметь отношение к процессам опухолеобразования. Среди генов, локализованных в области 3p, ген RASSF1A наиболее часто подвержен метилированию в эпителиальных опухолях разной локализации. В представленной работе с применением двух независимых методов (метилспецифичной полимеразной цепной реакции и метилчувствительного рестрикционного анализа) впервые установлено, что уровень метилирования CpG-островка в промоторной области этого гена достоверно коррелирует со степенью анаплазии и клинической стадией светлоклеточного рака почки. Анализ 23 полиморфных маркеров 3p, проведенный на представительной выборке из 80 образцов рака почки, охарактеризованных клинически и гистологически, позволил выявить достоверную корреляцию между частотой аллельных изменений в некоторых критичных районах 3p (LUCA и AP20) и прогрессией светлоклеточного рака почки, но не на 3p-плече в целом. Эти данные означают, что с прогрессией этого вида рака ассоциировано метилирование промоторной области гена RASSF1A, а также, возможно, структурно-функциональные изменения и в других генах 3p. Кроме того, получены данные, указывающие на выраженную синхронность событий метилирования гена RASSF1A и аллельных делеций в близлежащем полиморфном маркере, что свидетельствует в пользу “двухударного” механизма инактивации этого гена-супрессора при светлоклеточном раке почки.

ALHONEN L., CERRADA-GIMENEZ M., HYVONEN M.T., JANNE J., KEINANEN T.A., PIETILA M., UIMARI A., VEPSALAINEN J., ГРИГОРЕНКО Н.А., СИМОНЯН А.Р., ХОМУТОВ А.Р., ХОМУТОВ М.А. — 2009 г.

Биогенные амины спермин и спермидин необходимы для нормального роста клеток. Аналоги полиаминов широко используются для исследования ферментов метаболизма и функций спермина и спермидина in vitro и in vivo. Недавно было показано, что -метилированные производные спермина и спермидина способны выполнять основные клеточные функции полиаминов, причем эффективность действия (R)- и (S)-изомеров, как правило, сильно различается. С помощью этих аналогов удалось предотвратить развитие острого панкреатита у крыс с регулируемой экспрессией гена спермин/спермидиин-N1-ацетилтрансферазы (SSAT-трансгенные крысы), а также впервые показать, что полиаминоксидаза, сперминоксидаза и дезоксигипузинсинтаза обладают скрытой стереоспецифичностью. Предложен оригинальный способ регуляции стереоспецифичности полиаминоксидазы. Установлено, что снижение внутриклеточного содержания полиаминов имеет последствия как гипузин-опосредованные, так и не связанные с посттрансляционной модификацией эукариотического фактора инициации трансляции eIF5A. Обсуждаются перспективы использования нового семейства С-метилированных аналогов полиаминов для изучения и регуляции метаболизма спермина и спермидина in vitro и in vivo.

КОВАЛЕНКО С.П., ЛЯХОВИЧ В.В., МИТРОФАНОВ Д.В., ЧАСОВНИКОВА О.Б. — 2009 г.

Диагностика генетической предрасположенности к развитию злокачественных новообразований позволяет правильно организовать медицинское наблюдение и предотвратить неблагоприятный исход заболевания. Инсерция 5382insC в гене BRCA1 наиболее часто встречается среди мутаций, ассоциированных с высоким риском развития рака молочной железы у женщин восточноевропейского происхождения. Разработан метод выявления этой мутации с помощью аллель-специфической полимеразной цепной реакции (ПЦР), в том числе, с использованием флуоресцентномеченых олигонуклеотидов по технологии “дуплекс-скорпион”. Показано, что данный метод может быть использован как в условиях ПЦР в реальном времени, так и при измерении относительного уровня флуоресценции в конечной точке ПЦР. Он адекватен для исследования частоты встречаемости данной мутации. При генотипировании 564 образцов ДНК пациентов с диагнозом “рак молочной железы” у 11 из них (1.95%) выявлены мутации 5382insC в гетерозиготном состоянии. Частота встречаемости аллеля BRCA1 5382insC в исследованной группе больных составляет 0.0098. Предложенный метод с использованием флуоресцентномеченых олигонуклеотидов может применяться как в клинической практике для определения групп особого риска развития РМЖ, так и в широкомасштабных популяционных исследованиях.

ЛАВРОВ А.В., СМИРНИХИНА С.А. — 2009 г.

Рассмотрены наиболее распространенные методы определения метилирования ДНК, их преимущества, возможные ограничения и выбор для конкретных целей. Подробно описан протокол бисульфитной обработки, проводимой на предварительном этапе большинства методов оценки метилирования ДНК.

СТУДИТСКИЙ В.М. — 2009 г.

Энхансеры и инсуляторы – это последовательности ДНК, способные осуществлять регуляцию экпрессии генов на больших расстояниях. Для этого необходимы специальные механизмы, облегчающие взаимодействие между регуляторным участком и его мишенью. В нашей лаборатории показано, что суперскрученность ДНК прокариот является основным фактором, способствующим эффективной дистанционной коммуникации энхансера с промотором по механизму скольжения ДНК. На основании этих результатов был разработан и сконструирован инсулятор, блокирующий дистанционное действие энхансеров как in vitro, так и in vivo. На основе данных наших последних исследований можно также сделать вывод, что дистанционная регуляция в хроматине эукариот опирается на те же принципы, но при этом используется иной механизм.

КИМ А.И., НЕФЕДОВА Л.Н. — 2009 г.

Cоставлена полная классификация семейств ретротранспозонов с длинными концевыми повторами (ДКП-ретротранспозонов) Drosophila melanogaster. Проведен их эволюционный анализ в секвенированных геномах разных видов дрозофилы и других членистоногих. ДКП-ретротранспозоны D. melanogaster распределены нами по трем группам: gypsy (одна, две и три открытых рамки считывания – ОРС), copia (одна ОРС), BEL (одна ОРС). В группе gypsy нами выделены три подгруппы. Подгруппа I представлена ретротранспозонами-ретровирусами с тремя ОРС и их производными, потерявшими ген env (OPC3). Подгруппа II состоит из ретротранспозонов с двумя ОРС, подгруппа III – из ретротранспозонов с одной ОРС. Сравнительный анализ гомологов ДКП-ретротранспозонов группы gypsy в секвенированных геномах разных видов членистоногих показал, что подгруппы I и II присутствуют только в геномах насекомых отрядов Lepidoptera и Diptera. Ретротранспозоны группы gypsy с одной и двумя ОРС обособлены в геномах практически всех членистоногих. Большинство семейств ретротранспозонов группы gypsy у D. melanogaster имеют близких гомологов в геномах других видов дрозофил, причем степень идентичности нуклеотидных последовательностей ретротранспозонов коррелирует со степенью родства видов, что, по-видимому, свидетельствует о вертикальной передаче ретротранспозонов. Очевидны также случаи горизонтального переноса некоторых мобильных элементов, в том числе, ретротранспозонов без гена env. Обнаружены гомологи отдельных ОРС ретротранспозонов – генов gag и env. Ген-гомолог gag – Grp (CG4680) – находится под действием стабилизирующего отбора, что указывает на его важную функцию у дрозофилы.

ГОНЧАРОВ А.А., ГОНЧАРОВА С.Б. — 2009 г.

Семейство Crassulaceae (толстянковые) – наиболее богато видами (около 1400) в порядке Saxifragales. Большинство из них – суккулентные растения. Фенотипическое разнообразие и большое число видов толстянковых усложняют систематику семейства и реконструкцию родственных отношений в нем. Филогенетические анализы, основанные на морфологических и молекулярных данных, поместили сем. Crassulaceae в качестве одной из вершинных клад Saxifragales. В работе представлен обзор исследований филогении толстянковых, дана характеристика основных клад семейства, обсуждается структура этих клад и связанная с ней полифилия некоторых родов. Показано, что традиционная таксономическая структура сем. Crassulaceae противоречит структуре филогенетических отношений между его членами, основанной на сравнении нуклеотидных последовательностей нескольких генов. Критически рассмотрены новейшие таксономические системы семейства. Подчеркивается, что гомоплазия морфологических признаков не позволяет использовать их для реконструкции отношений между толстянковыми даже на низких таксономических уровнях.

АМОСЕНКО Ф.А., ГАРЬКАВЦЕВА Р.Ф., ГРОМЫКО О.Е., КАЗУБСКАЯ Т.П., КАЛИНИН В.Н., КОРЧАГИНА Е.Л., МАТВЕЕВА Т.И., НАСЕДКИНА Т.В. — 2009 г.

Диагностическую значимость молекулярных маркеров оценили при помощи анализа наиболее частых соматических изменений в генах K-ras, TP53 и CDKN2A и MADh5 и более редких мутаций в генах BRCA1, BRCA2 и CHEK2, которые возникают на преинвазивной стадии развития спорадических аденокарцином поджелудочной железы. Использовали парные образцы первичных аденокарцином и нормальной ткани поджелудочной железы 37 российских больных. Операционный материал карцином подвергали ручной микродиссекции. Мутации в кодоне 12 протоонкогена K-ras найдены в 24 образцах опухолей (0.65) и не найдены в образцах нормальной ткани поджелудочной железы. Мутации в генах BRCA1 (185delAG, 300T > G, 4153delA, 4158A > G, 5382insC), BRCA2 (695insT, 6174delT) и CHEK2 (1100delC) не обнаружены. Информативность потери аллелей трех генов-супрессоров не имела статистически значимых различий: 60% – в случае TP53 (GDB186817) и CDKN2A (D9S974 + D9S162) и 65.7% – в случае MADh5 (D18S363 + D18S474) (t = 0.48). Максимальную частоту потери гетерозиготности проявляет ген CDKN2A – 0.95. У генов TP53 и MADh5 она составила 0.62 и 0.70 соответственно. Потерю гетерозиготности как минимум по одному локусу наблюдали в 80% аденокарцином. “Суммарная” информативность при объединении данных по мутациям K-ras и потере гетерозиготности в локусах 9p, 17p и 18q составила 85.7%. Нестабильность микросателлитных маркеров обнаружена только в 9% опухолей.

AБРАМСОН Н.И., БАННИКОВА А.А., ЛЕБЕДЕВ В.С., ТЕСАКОВ A.С. — 2009 г.

По частичным последовательностям двух ядерных генов, лецитин-холестерол–ацилтрансферазы и рецептора гормона роста, проведен филогенетический анализ надвидовых родственных связей в одной из наиболее молодых и многочисленных по составу групп мышеобразных грызунов – подсемействе полевочьих (Arvicolinae). Использование новых данных позволяет разрешить большинство узлов политомии в опубликованных ранее филогенетических деревьях Arvicolinae. Это доказывает скорее градуальный, чем предполагавшийся ранее взрывной характер эволюции полевочьих. Показано, что слепушонки (Ellobiusini), пеструшки (Lagurini) и серые полевки (Arvicolini) являются монофилетической группой, которая представляет наиболее позднюю, третью ступень радиации подсемейства. Сестринскую кладу к этой группе образует триба Myodini (=Clethrionomini) – “вторая радиация”. Не разрешен пока порядок филиации для базальной, или “первой” радиации (Ondatrini, Prometheomyini, Dicrostonychini, Lemmini). Новые данные о близких отношениях слепушонок, серых полевок и пеструшек неожиданны и противоречат традиционным представлениям о значительной древности и обособленности слепушонок от других полевок, которые основаны на крайне упрощенном строении коренных зубов, своеобразном строении черепа и посткраниального скелета слепушонок. Обосновывается, что большинство указанных морфологических признаков развивается лишь как приспособление к подземному образу жизни.

ДЕРЕНКО М.В., МАЛЯРЧУК Б.А., ПЕРКОВА М.А. — 2009 г.

Исследован полиморфизм двух однонуклеотидных локусов rs2238296 (T/C) и rs758130 (T/C) гена митохондриальной ДНК-полимеразы (POLG1) у индивидов различного этнорасового происхождения (у русских и бурят) с известными генотипами микросателлитного CAG-повтора этого гена. Обнаружено, что аллели с числом повторов, не равным 10, значительно чаще наблюдаются в составе гаплотипа ТТ, чем СС. Результаты филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей интрона 2 гена POLG1 у человека и шимпанзе показали, что более гетерогенный в отношении полиморфизма CAG-повтора гаплотип TT является более молодым в сравнении с гаплотипом СC. Полученные данные могут быть использованы для дальнейших исследований связи между полиморфизмом CAG-повтора гена POLG1 и мужским бесплодием.

CHEN H., LAI X.S., LAN X.Y., LEI C.Z., WANG J.Q., WANG K.Y., WANG M., WANG X.L., YU H., ZHANG L.Z., ZHAO M. — 2009 г.

Висфатин – белок, синтезируемый преимущественно в висцеральной жировой ткани, содержание которого в тканях и в плазме крови возрастает при ожирении. В представленной работе с помощью ПЦР-SSCP, секвенирования и электрофореза в агарозном геле в гене висфатина крупного рогатого скота обнаружена вставка длиной 35 п.н. и описаны два аллеля: W и I. Рассмотрено влияние этой вставки на показатели роста у четырех китайских пород крупного рогатого скота: Наньян (Nanyang), Циньчуань (Qinchuan), Цзясянь (Jiaxian) и Китайский Гольштейн. Методом 2 показано, что у всех пород распределение аллелей соответствует равновесию Харди–Вайнберга (P > 0.05). Анализ ассоциации вставки в гене висфатина с показателями роста животных породы Наньян в возрасте 6, 12, 18 и 24 мес показал, что телята с генотипом WW имели больший вес при рождении, чем телята с генотипами II и WI (P < 0.01 и P < 0.05). Таким образом, вставка размером 35 п.н. в гене висфатина влияет, возможно, на вес телят при рождении и в возрасте 6 мес.

КАРРЕРАС М., НАУМОВ Д.Г. — 2009 г.

Разработана новая программа PSI Protein Classifier, позволяющая обобщать результаты как последовательных, так и независимых итераций программы PSI-BLAST. Показаны технические возможности программы и два конкретных примера ее применения. Итерационный скрининг базы данных позволил выявить предполагаемые эволюционные связи между семействами GH5, Gh23, Gh37, Gh41, Gh46, GH66, Gh201 и Gh214 гликозил-гидролаз. В составе семейства Gh41 выделено 38 подсемейств на основе анализа статистически достоверного сходства последовательностей (значений E-value).

ГОРДЕЕВ А.Б., ЕФИМОВ А.В. — 2009 г.

Создана база данных ( + )-белков, содержащих abСd-единицы, которая включает в себя 926 белков из Банка белковых данных (PDB), в том числе негомологичных – 401 (выборка из 2636 PDB-файлов). Построено обновленное структурное древо для белков этого класса, которое содержит 286 возможных укладок полипептидной цепи. На основе построенного древа разработана современная структурная классификация ( + )-белков, содержащих abСd-единицы. Вся информация о базе данных, а также структурное древо доступны в Интернете по адресу: http://strees.protres.ru/.

БРИТАНОВА Л.В., КУПРАШ Д.В. — 2009 г.

С целью идентификации новых потенциальных, в том числе NF- B-зависимых, регуляторных цис-элементов изучена проксимальная область промотора гена хемокина CXCL13. Анализ связывания факторов транскрипции in vitro и активности промотора в системе с геном-репортером выявил в нем два новых регуляторных элемента: потенциальный сайт связывания факторов семейства Rel/NF- B, необходимый для индуцируемой экспрессии гена, и впервые охарактеризованный в промоторе гена-мишени альтернативного NF- B-пути сайт связывания фактора Sp1, критичный для базовой транскрипции. Эти наблюдения помогут в изучении механизмов и сигнальных каскадов, регулирующих экспрессию генов, находящихся под контролем альтернативного NF- B-пути.

ВОРОБЬЕВА Н.Е., ГЕОРГИЕВА С.Г., КРАСНОВ А.Н., НАБИРОЧКИНА Е.Н., СОШНИКОВА Н.В., ШИДЛОВСКИЙ Ю.В. — 2009 г.

Выделен комплекс, содержащий новый, эволюционно консервативный транскрипционный фактор, названный SAYP, и установлен его субъединичный состав. Впервые показано, что SAYP объединяет два комплекса, обладающих различными функциями, а именно, хроматин-ремоделирующий комплекс PBAP семейства SWI/SNF и основной компонент преинициаторного комплекса РНК–полимеразы II и общий фактор транскрипции TFIID. В состав нового комплекса входят все субъединицы комплексов TFIID и PBAP. Все компоненты общего комплекса (SAYP, TFIID, PBAP) необходимы для его эффективного связывания с промоторами SAYP-зависимых генов.

ВАРЛАМОВА Е.Г., НОВОСЁЛОВ В.И., НОВОСЁЛОВ С.В. — 2015 г.

К настоящему времени с помощью биоинформатических подходов идентифицировано 25 селенопротеинов млекопитающих, получивших свое название благодаря присутствию в них аминокислоты селеноцистеина (Sec). Функционально охарактеризованные селенсодержащие белки относятся к оксидоредуктазам с различными функциями, в том числе к глутатионпероксидазам, тиоредоксинредуктазам, дейодиназам. Однако функции более половины из идентифицированных селенопротеинов не установлены, включая белок V млекопитающих (SelenoproteinV, SelV). Нами изучено изменение уровня экспрессии мРНК гена selV в семенниках мыши в процессе постнатального развития. Экспрессия мРНК selV выявляется в семенниках на протяжении всего постнатального развития мышей, достигает максимального уровня в период полового созревания и постепенно снижается у взрослых особей (8–18 мес). Мы попытались приблизиться к пониманию функций SelV, определив субстратную специфичность и ферментативную активность этого белка. Оказалось, что SelV обладает и глутатионпероксидазной, и тиоредоксинредуктазной активностью.

ГАВРИЛОВ А.А., РАЗИН С.В. — 2015 г.

Ядро эукариотической клетки – одна из наиболее сложно устроенных органелл. Несмотря на отсутствие мембран, ядерное пространство разделено на множество компартментов, в которых происходят различные процессы, связанные с активностью генома. К важнейшим ядерным компартментам относятся ядрышки, ядерные спеклы, PML-тельца, тельца Кахаля, тельца гистоновых локусов, Polycomb-тельца, инсуляторные тельца, транскрипционные и репликационные фабрики. Структурной основой для ядерной компартментализации служит сама геномная ДНК, занимающая бoльшую часть ядерного пространства. Ядерные компартменты, в свою очередь, направляют пути укладки хромосом, предоставляя площадку для пространственного взаимодействия индивидуальных геномных локусов. В настоящем обзоре мы обсудим общие принципы пространственной организации интерфазных хромосом, сконцентрировав внимание на вопросах хромосомных территорий и хроматиновых доменов, а также рассмотрим структуру и функции важнейших ядерных компартментов. Мы покажем, что функциональная компартментализация клеточного ядра тесно связана с пространственной организцией генома, и что подобная форма организации высоко динамична и базируется на стохастических процессах.

MUKHERJEE A. — 2015 г.

Физиологическая роль ряда нейромедиаторов растений хорошо известна. Есть сообщения о рецепторах глутамата из растений, а о рецепторах ацетилхолина, серотонина и гамма-аминомасляной кислоты до сих пор нет сведений. У животных эти нейромедиаторы действуют с помощью одного из классов лигандсвязывающих ионных каналов, называемых Cys-петельными рецепторами, которые играют важную роль в быстрой синаптической передаче. У них есть два домена, а именно: лигандсвязывающий (Pfam: PF02931) и трансмембранный (Pfam: PF02932) домены управляемого нейромедиаторами ионного канала. Cys-петельные рецепторы также известны у прокариот. Но Cys-петельных рецепторов из растений еще не охарактеризовано. В этом исследовании проведен поиск белков с такими двумя доменами у растений с секвенированными геномами в базе данных Ensembl, обнаружен единственный белок (LIC1) из водоросли Chlamydomonas reinhardtii. Поиск с помощью алгоритма BLAST и профиля НММ в базах данных PDB-структур показал, что этот белок подобен Cys-петельному рецептору животных и эукариот, хотя характерные цистеиновые остатки Cys-петли в нем отсутствуют. Физико-химический анализ и анализ последовательности указывают на то, что LIC1 – анионный рецептор. Модель этого белка создана с помощью моделирования на основании гомологии с никотиновым ацетилхолиновым рецептором Torpedomarmorata. Характерный внеклеточный домен ECD и трансмембранный домен TMD хорошо структурированы, а внутриклеточный домен сформирован плохо. Детальная характеристика Cys-петельного рецептора из царства растений представлена впервые.

ИГНАТОВ М.С., МИЛЮТИНА И.А. — 2015 г.

В нуклеотидных последовательностях ITS1 мохообразных (изучены 1000 видов мхов из 62 семейств, 11 видов печеночников и один вид антоцеротовых) найдено пять общих высококонсервативных мотивов (КМ1–КМ5), предположительно связанных с процессингом пре-рРНК. Хотя ITS1 филогенетически отдаленных групп мхов и печеночников существенно различаются по длине и степени дивергенции, консервативные мотивы найдены во всех проанализированных последовательностях. Построены вторичные структуры ITS1 76 видов мохообразных, найдены основные закономерности расположения в них консервативных мотивов. Показано, что положение сайтов процессинга во вторичной структуре ITS1 дрожжей Saccharomyces cerevisiae сходно с положением консервативных мотивов во вторичной структуре ITS1 мхов и печеночников. Рассмотрено также возможное образование шпильки между областью КМ4–КМ5 ITS1 и высококонсервативным фрагментом 18S рРНК между шпильками 49 и 50 (Н49 и Н50) в предполагаемой вторичной структуре фрагментов пре-рРНК.

MAHFOUZ M.E. — 2015 г.

В работе поставлена цель оценить воздействие куркумина на экспрессию генов в печени нильской тиляпии, Oreochromis niloticus, при кормлении пищей, зараженной афлатоксином. Рыбам в течение 16 недель давали корм, содержащий афлатоксин B1 (AFB1, 200 мкг/кг), с добавлением куркумина (5 мг/кг) или без него (отрицательный контроль). Кроме того, две экспериментальные группы, перенесших заражение афлатоксином, получали корм с добавлением куркумина или без него, но были исследованы на две недели позже других групп. Оценивали относительные уровни экспрессии генов, белки которых задействованы в антиоксидантных реакциях (супероксид-дисмутаза – SOD), биотрансформации (цитохром P4501 – CYP1A) и в иммунном ответе (интерлейкин-1- – IL-1 ; трансформирующий фактор роста , TGF- ) при помощи ОТ-ПЦР. Регистрировали также изменения в весе и степень выживаемости рыб в течение эксперимента. Показано, что при добавлении AFB1 значительно уменьшается выживаемость рыб и нарастание их веса, в то время как при включении в рацион куркумина эти показатели, напротив, улучшаются. У рыб, получающих корм с AFB1, уровень синтеза СYP1A повышается, а SOD, IL-1 и TGF понижается. Сходную тенденцию наблюдали и в группе рыб, зараженных AFB1, в отсутствие куркумина, но она выражена менее отчетливо. При добавлении в рацион куркумина уровень экспрессии исследуемых генов возвращается до уровней, близких к контрольным. Таким образом, куркумин оказывает защитный эффект на AFB1-опосредованный токсикоз печени путем регуляции некоторых факторов, участвующих в механизмах окислительного стресса, биотрансформации, иммунного ответа и соответственно роста организма.

ДОЛГУШИН К.В., ПЕТРОВА Н.В., РАЗИН С.В., ЮДИНКОВА Е.С., ЯРОВАЯ О.В. — 2015 г.

В рамках гипотезы доменной организации функциональной единицей генома считается ген или семейство генов с комплексом собственных регуляторных элементов. Домены a- и b-глобиновых генов теплокровных позвоночных организованы принципиально разным образом и расположены на разных хромосомах. У холоднокровных позвоночных, в частности у тропической рыбки Danio rerio, a- и b-глобиновые гены локализованы в едином генном кластере. Домен a/b-глобиновых генов D. rerio разделен на два функциональных стадиеспецифичных субдомена: взрослый и эмбрионально-личиночный. В представленной работе мы попытались ответить на вопрос о том, сопровождается ли функциональная сегрегация формированием отдельных структурных субдоменов, различающихся по степени компактизации хроматина. Нами была сопоставлена нуклеазная чувствительность a- и b-глобиновых генов эмбрионально-личиночного и взрослого субдоменов в неэритроидных клетках и охарактеризовано распределение модифицированных форм гистонов в составе хроматина слитого домена a/b-глобиновых генов. Мы показали, что по ДНКазной чувствительности и по содержанию h4K27me3, PRC2-зависимой репрессирующей модификации гистона h4 в хроматине неэритроидных клеток взрослые и эмбрионально-личиночные гены существенно различаются, в силу чего можно утверждать, что функциональная сегрегация сопровождается структурным обособлением стадиеспецифичных субдоменов.

КОПЫТОВА Д.В., КУРШАКОВА М.М., ПОПОВА В.В. — 2015 г.

РНК-связывающие белки играют важную роль в регуляции экспрессии генов на посттранскрипционном уровне, на этапах сплайсинга пре-мРНК, полиаденилирования, стабилизации и экспорта мРНК из ядра в цитоплазму, локализации мРНК и трансляции. РНК-связывающие белки регулируют эти процессы, прежде всего, путем связывания со специфическими элементами в новосинтезированных или зрелых транскриптах. Многие РНК-связывающие белки распознают определенные нуклеотидные последовательности в РНК, однако для других белков такой информации недостаточно. В частности, РНК-связывающие белки часто конкурируют между собой за связывание с РНК или взаимодействуют с ней кооперативно. Поэтому важно изучать взаимодействия РНК с белком in vivo. Для идентификации нуклеотидных последовательностей, с которыми взаимодействуют РНК-связывающие белки, разработано множество методов. К ним относятся: анализ изменения электрофоретической подвижности, методы систематического обогащения лигандами, футпринтинга и иммунопреципитации РНК, последовательной сшивки РНК с белком с последующей иммунопреципитацией и множество вариантов этого метода, а также измерение уровня новосинтезированных транскриптов. Все эти методы имеют ряд ограничений, поэтому для выявления нуклеотидной последовательности, с которой связывается белок, необходимо использовать набор дополняющих друг друга подходов.

КИРПИЧНИКОВ М.П., КОТОВА Е., КУЛАЕВА О.И., МАЛЮЧЕНКО Н.В., НИКИТИН Д.В., СТУДИТСКИЙ В.М., ЧУПЫРКИНА А.А. — 2015 г.

Поли(ADP)-рибозилирование является одной из посттрансляционных модификаций ядерных белков и играет ключевую роль в немедленном ответе клетки на генотоксический стресс. Поли(ADP-рибозо)-полимеразы (PARP) синтезируют длинные и разветвленные полимеры ADP-рибозы на акцепторных белках-регуляторах и, тем самым, меняют их активность. Метаболизм поли-ADP регулирует репарацию ДНК, клеточный цикл, репликацию, старение и гибель клетки, ремоделирование структуры хроматина и транскрипцию генов. Фермент PARP1 – один из самых распространенных ядерных белков; именно он отвечает за продукцию 90 полимеров ADP-рибозы в клетке. Ингибиторы PARP1 являются перспективными противоопухолевыми агентами. В то же время использование распространенных ингибиторов, ориентированных на каталитический домен PARP1, приводит к ряду побочных эффектов. Поэтому, учитывая потенциальные преимущества использования ингибиторов PARP1 для лечения множественных заболеваний, необходимо разрабатывать новые стратегии угнетения активности этого фермента. Он имеет модульную структуру и обладает каталитической, транскрипционной и ДНК-связывающей активностями. В обзоре рассмотрено, в первую очередь, участие PARP1 в транскрипционной регуляции, его строение и функциональная организация, а также множественные пути регуляции процесса транскрипции этим фактором на этапах ремоделирования хроматина, метилирования ДНК и транскрипции. Исследования молекулярных механизмов регуляции этих процессов могут служить основой для поиска и разработки новых ингибиторов PARP1.

ВОДОЛАЖСКИЙ Д.И., КИТ О.И. — 2015 г.

В обзоре рассмотрены современные молекулярно-генетические механизмы патогенеза колоректального рака (КРР), а также их взаимосвязь с биомаркерами предиктивной диагностики и стратификации риска, прогноза и предсказания ответа на химио- и таргетную терапию. Обсуждаются данные об участии микроРНК в регуляции основных сигнальных путей, вовлеченных в развитие КРР, и рассмотрены сигнальные пути, которые могут быть использованы в качестве мишеней в таргетной терапии КРР.

HA N.V., NGO H.D., TANG N.V., АТОПКИН Д.М., БЕЛОДЕД (НИКИТЕНКО) А.Ю. — 2015 г.

Изучали внутривидовую генетическую дифференциацию, а также филогенетические связи трематоды Skrjabinolecithum spasskii с другими представителями семейства Haploporidae, сравнивая нуклеотидные последовательности участка гена 28S рРНК и фрагмента ITS1-5.8S-ITS2 рДНК. Трематоды выделяли из рыб пиленгасов (Liza haematocheila), пойманных в разных реках Приморского Края, и лобанов (Mugil cephalus) из водоемов Вьетнама (27 особей). Результаты филогенетического анализа указывают на близость трематод S. spasskii к представителям рода Capitimitta, принадлежащего к подсемейству Waretrematinae. По степени внутривидовой изменчивости последовательностей рДНК особи S. spasskii разделились на три группы, генотипы которых отличаются по фиксированным нуклеотидным заменам. Генотип I обнаружен у особей трематод из пиленгасов, генотип II – из лобанов, собранных в водоемах о. Кат Ба, Вьетнам. Генотип III выявлен у пяти экземпляров трематод из пиленгасов р. Киевка. Дифференциация между приморскими генотипами I и III составляет 0.4% и 0.65%, а между генотипами II и III – 0.1 и 0.33% по маркерам 28S и ITS соответственно. Обсуждаются возможные причины генетической дифференциации S. spasskii из разных географических районов и разных видов окончательных хозяев.

АЛЕКСЕЕВ Б.Я., БЕЛОВА А.А., ВОЛЧЕНКО Н.Н., ДАНИЛОВА Т.В., ДМИТРИЕВ А.А., КАПРИН А.Д., КРАСНОВ Г.С., КУДРЯВЦЕВА А.В., ЛАКУНИНА В.А., МЕЛЬНИКОВА Н.В., НЮШКО К.М., САДРИТДИНОВА А.Ф., СЛАВНОВА Е.Н., СНЕЖКИНА А.В., ФЕДОРОВА М.С. — 2015 г.

Основная проблема терапии рака предстательной железы заключается в возникновении лекарственной устойчивости и, что особенно важно, перекрестной устойчивости. В обзоре рассмотрены механизмы возникновения лекарственной устойчивости, которые подразделяются на лиганд-зависимые (требующие присутствия андрогенов в клетке) и независимые (не требующие присутствия андрогенов). В основе механизмов резистентности лежат мутации андрогенного рецептора и появление его аберрантных конститутивно активных сплайс-вариантов, а также повышение экспрессии генов цепи синтеза андрогенов.

ATHANAS R., AYNEALEM M., XUE L. — 2015 г.

Фактор некроза опухолей (ТNF) – мощный цитокин, вырабатываемый при воспалении. В представленной работе клонированы и секвенированы два гена TNF- – TNF -1 и TNF -2 обыкновенного карася Carassius carassius. кДНК TNF -1 состоит из 720 п.н. и содержит открытую рамку считывания из 699 п.н., кодирующую белок из 232 аминокислотных остатков, а кДНК TNF -2 длиной 793 п.н. содержит открытую рамку считывания из 687 п.н., которая кодирует белок из 228 аминокислотных остатков. Гены обоих белков состоят из четырех экзонов и трех интронов, сходных с экзонами и интронами других известных генов ТNF- . Аминокислотные последовательности ТNF -1 и ТNF -2 обыкновенного карася наиболее сходны с ТNF обыкновенного карпа и золотой рыбки, наименее – с ТNF- камбалы и человека. Филогенетический анализ группирует TNF -1 и TNF -2 обыкновенного карася с TNF других карповых, наиболее близкими из которых оказываются TNF -1 и TNF -2 золотой рыбки и обыкновенного карпа. С использованием ПЦР в реальном времени показано, что TNF -1 и TNF -2 конститутивно экспрессируются на высоком уровне в семи изученных тканях обыкновенного карася. Показано, что уровень мРНК TNF -1 в печени и почках значительно выше уровня TNF -2, тогда как в мышцах наблюдается обратная картина. Уровень экспрессии обоих генов во всех тканях возрастал при заражении рыб Aeromonas hydrophila BSK-10. Через 6 ч после заражения экспрессия TNF -1 значительно повышалась в мышцах, коже и печени, а TNF -2 – в мышцах и жабрах. Уровень экспрессии гена TNF -1 был при этом намного выше, чем TNF -2. Через 12 ч экспрессия начинает снижаться и к 24 ч становится существенно ниже. Эти результаты означают, что мРНК TNF -1 и TNF -2 по-разному распределены в тканях, а их белковые продукты участвуют в иммунном ответе на бактериальные инфекции.

МОРОЗОВ И.А., ЩЕЛКУНОВА Т.А. — 2015 г.

В представленном обзоре рассмотрено действие прогестинов на функционирование, пролиферацию и апоптоз клеток различных органов в норме и при заболеваниях, не связанных с опухолевым перерождением. Обобщены данные о механизме действия этих стероидов через различные типы рецепторов прогестерона и его сенсоров, а также о регуляции их уровня. Показана зависимость эффектов прогестинов от фенотипа клетки: состава и соотношения рецепторов разного типа, активности сигнальных путей, экспрессии корегуляторов факторов транскрипции, ферментов метаболизма стероидов. Представлены результаты, показывающие роль паракринной регуляции в действии этих гормонов. Особое внимание уделено действию прогестинов на те ткани, в которых предполагаются или выявлены их эффекты на процессы канцерогенеза, стимуляцию или ингибирование роста опухолей, т.е. на пролиферацию, апоптоз и эпителиально-мезенхимальный переход.

КРАВЧЕНКО Ю.Е., ЛЕЖНИН Ю.Н., ФРОЛОВА Е.И., ЧУМАКОВ П.М., ЧУМАКОВ С.П. — 2015 г.

В последнее время все большую актуальность приобретает разработка подходов к терапии злокачественных новообразований, основанных на использовании биомолекул – белков, которые способны избирательно убивать опухолевые клетки, не оказывая нежелательных побочных эффектов. К подобным подходам можно отнести использование специально разработанных антител против антигенов, специфичных для опухолевых клеток. Такие антитела способны подавлять опухолевые клетки либо за счет блокирования рецепторов, необходимых для поддержания их жизнеспособности, либо благодаря действию токсина, ковалентно соединенного с противоопухолевым антителом. Другой группой белковых молекул, обладающих не меньшим терапевтическим потенциалом, считаются онкотоксические белки – молекулы, которые при попадании в опухолевую клетку инициируют каскад проапоптозных сигналов, которые находятся в зависимости от патологических сигнальных путей, характерных для трансформированных клеток. Мишенями онколитических белков в опухолевых клетках могут быть присущие этим клеткам системы активации пролиферации, нарушения регуляции клеточного цикла, индукции апоптоза, дыхательных путей митохондрий и активации гликолиза. Применение онкотоксических белков может существенно дополнить арсенал противоопухолевых средств.

БРОУДЕ Н., РУБЦОВ П.М., ФРОЛОВА Л.Ю. — 2015 г.

ГЕРШГОРИН Р.А., ГОРБУНОВ К.Ю., ЛЮБЕЦКИЙ В.А. — 2015 г.

Под хромосомной структурой понимают набор хромосом, состоящих из генов с указанием их принадлежности одной из цепей ДНК, а также циклический или линейный порядок в хромосоме. Широко исследуемая задача – определение кратчайшей последовательности операций по перестройке хромосом, которая переводит одну структуру в другую. В случае одинаковых цен всех операций и постоянного состава генов решение задачи известно. В нашей работе представлен принципиально новый метод, который позволяет решить как эту задачу, так и ряд ее обобщений. А именно, для постоянного набора генов создан новый точный алгоритм решения задачи для равных и неравных цен, который имеет линейную вычислительную сложность. Также получены как точный, так и эвристический алгоритмы решения новой задачи: реконструкции на внутренние вершины дерева видов хромосомных структур с разными наборами генов, когда исходные структуры заданы только в листьях.

КЕДРОВА О.С., КЛИМОВ А.В., КЛИМОВА А.В., ПОНОМАРЕВА Е.В., ШУБИНА Е.А. — 2015 г.

Несмотря на то, что функциональная роль большинства типов не кодирующих белки ядерных повторяющихся последовательностей до сих пор не выяснена, использование некоторых из них в качестве маркеров филогении и таксономии оказалось адекватным при изучении генетического родства организмов на видовом и внутривидовом уровня. В нашей работе использованы несколько типов маркеров такого рода. Во-первых, при помощи микросателлитных маркеров исследовали популяции морских и проходных рыб с различной степенью генетической подразделенности, а именно – чилийской ставриды (Trachurus murphyi), нескольких Западно-и Восточно-Беринговоморских популяций минтая (Theragra halcogramma), популяций проходной атлантической форели (Salmo trutta), а также изолированных и проходных популяций гольцов. Во всех случаях уровень полиморфизма локусов пропорционален уровню потока генов между популяциями. Во-вторых, при помощи сателлитной ДНК исследовали филогенетические отношения внутри родов лососевых рыб Salmo, Оncorhynchus, Salvelinus и Coregonus. Соотношения показателей генетических дистанций хорошо совпадают с таксономическими соотношениями, установленными на основе морфологических признаков и различных других биохимических маркеров, и коррелируют с эволюционным возрастом групп по другим показателям. В-третьих, использовали метод PCR-RAPD (с набором пар 20-членных праймеров) для изучения сигов (род Coregonus), проходных и изолированных популяций и видов гольцов (род Salvelinus). По результатам построены филогенетические деревья, способствующие разрешению спорных вопросов систематики этих групп. Сравнение некоторых последовательностей, выявляемых методом RAPD, показало, что в них содержатся консервативные фрагменты кодирующих последовательностей, а также полиморфные повторяющиеся последовательности (минисателлиты), относящиеся или к межгенным участкам, или к интронам. Эти результаты свидетельствуют о неслучайном характере дивергенции повторяющейся ДНК, что может отражать эволюцию исследованных групп рыб. Высказывается предположение, что сателлитные повторы гетехроматина участвуют в создании репродуктивного барьера.

DARAEI A., MANSOORI Y., NAGHIZADEH M.M., SALEHI R. — 2015 г.

Картина генетических механизмов, определяющих развитие сахарного диабета типа 2 (T2DM), включает в себя накопление генетических полиморфизмов, которые увеличивают риск заболевания наряду с факторами внешней среды. Показано сцепление множества однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) с T2DM, однако имеются и противоречивые данные. С целью выяснения вклада однонуклеотидных полиморфизмов в предрасположенность к T2DM проанализировали ассоциацию распространенных полиморфизмов rs1111875A/G в гене ННЕХ и rs10811661C/T в гене CDKN2A/B с риском T2DM в иранской популяции. В исследовании участвовали 140 больных и 140 здоровых лиц. Геномную ДНК выделяли из образцов периферической крови и проводили генотипирование полиморфизмов методом полимеразной цепной реакции – анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПЦР–ПДРФ). Обнаружили значимую ассоциацию аллеля G (OR = 1.729, CI = 1.184–2.523, P = 0.004) и генотипа GG (OR = 2.921, CI = 1.789–4.771, P < 0.001) SNP rs1111875A/G с предрасположенностью к Т2DM в рецессивной модели. Кроме того, в аддитивной модели лица с генотипом GA имеют более низкий риск развития Т2DM (OR = 0.237, 95% CI = 0.137–0.408, P < 0.01), чем носители генотипа GG, Идентифицирована также ассоциация между полиморфизмом rs1111875A/G гена HHEX и индексом массы тела (BMI) в связи с риском T2DM. Ни в одной из генетических моделей не выявлено значимой ассоциации между частотами генотипов и аллелей полиморфизма rs10811661C/T гена CDKN2A/B и T2DM. Наши результаты показывают, что полиморфизм rs1111875A/G гена ННЕХ является важным фактором предрасположенности к T2DM в иранской популяции и подтверждают, что этот полиморфизм можно рассматривать как ключевой генетический фактор риска развития T2DM во многих этнических популяциях.

LIU D.W., LIU X.H., WANG D., ZHAI J.X., ZHANG L.M. — 2015 г.

С целью уточнения связи между полиморфизмом гена микросомальной эпоксидгидролазы EPHX1 Tyr113His и риском заболевания гепатоцеллюлярной карциномой выполнен мета-анализ. Литературный поиск идентифицировал 119 соответствующих источников, 17 отдельных исследований “случай-контроль” из 13 публикаций включили в окончательный вариант, охватывающий в общей сложности 1480 случаев гепатоцеллюлярной карциномы и 2564 контролей. В целом, полиморфизм Tyr113His связан с повышенным риском развития гепатоцеллюлярной карциномы. Анализ подгрупп по статусу равновесия Харди–Вайнберга HWE в контрольной группе также подтвердил эту взаимосвязь. При анализе подгрупп увеличение взаимосвязи найдено у азиатов и европеоидов в доминантных зонах распространения вирусов гепатита В (HBV) и С (HСV), в зонах с высокой и средней скоростью распространения гепатоцеллюлярной карциномы, но не у африканцев и не в районах с низким уровнем этого заболевания. Мета-анализ показывает, что полиморфизм Tyr113His гена EPHX1 ассоциирован с риском заболевания гепатоцеллюлярной карциномой.

БОРОННИКОВА С.В., ЕГОРОВА Д.О., ПЛОТНИКОВА Е.Г., ШУМКОВА Е.С. — 2015 г.

Полихлорированные бифенилы относятся к группе стойких органических загрязнителей окружающей среды. Бифенил-2,3-диоксигеназа (БДО) – ключевой фермент, определяющий спектр окисляемых бактериями полихлорбифенилов (ПХБ). -Субъединица (BphA1) БДО играет основную роль в распознавании и связывании субстрата. Проведен скрининг и филогенетический анализ генов диоксигеназ, гидроксилирующих ароматическое кольцо. У деструкторов бифенила Rhodococcus erythropolis G12a, B7b, B106a обнаружены гены, сходные с ранее опубликованными нуклеотидными последовательностями генов bphA1 Rhodococcus sp. HA99, R04 и Novosphingobium aromaticivorans F199, кодирующих -субъединицы, не входящие в семейство бифенил/толуолдиоксигеназ (Б/ТДО). У штамма R. ruber P25 (деструктор ПХБ) выявлен уникальный ген bphA1, попадающий в один кластер с генами -субъединиц фенилпропионатдиоксигеназ (ФПДО) Mycobacterium vanbaalenii PYR-1 и Frankia sp. EuI1c. Проведен анализ дедуктивных аминокислотных последовательностей выявленных генов. Аминокислоты активного центра БДО штаммов R. wratislaviensis P1, P12, P13, P20 (содержат гены bphA1 семейства Б/ТДО) совпали с таковыми для БДО активного деструктора ПХБ R. jostii RHA1. Показано, что исследуемые родококки активны в отношнии как орто-, так и пара-хлорированного кольца 2,4-дихлорбифенила. У бактерий Pseudomonas sp. S9, S13, S210, S211, S212 аминокислоты -субъединицы (семейство Б/ТДО), определяющие субстратную специфичность фермента, совпадают с таковыми у P. pseudoalcaligenes KF707. Псевдомонады оказались активны по отношению к пара-хлорированному кольцу 2,4-дихлорбифенила. Результаты скрининга бактериальных штаммов на наличие генов bphA1 могут быть использованы для выявления перспективных для решения задач биотехнологии деструкторов ПХБ.