Том 20, № 4 (2022)

Цель исследования — на основе молекулярно-генетических маркеров провести видовую идентификацию популяций гибридогенного комплекса среднеевропейских зеленых лягушек (Pelophylax esculentus complex) в условиях трансформированных биотопов юга Среднерусской возвышенности.

Материалы и методы. В исследовании были задействованы 770 особей из 36 локальных популяций, обитающих в условиях трансформированных биотопов юга Среднерусской возвышенности. Идентификацию представителей гибридогенного комплекса среднеевропейских зеленых лягушек проводили с помощью мультипраймерной ПЦР-тест-системы. Для амплификации использовали два молекулярно-генетических маркера: интрон 1 гена сывороточного альбумина SAI-1 яДНК для определения гибридов и криптических форм и фрагмент первой субъединицы гена цитохром оксидазы COI мтДНК для определения материнских линий.

Результаты. Согласно полученным данным в регионе исследования преобладают (58,33 %) «чистые» популяционные системы R-типа. Смешанные популяционные системы RE-типа выявлены в 14 локалитетах, система REL-типа на территории региона крайне редка и отмечена только в одном локалитете. Чистых популяционных систем L-типа, E-типа, а также смешанных LE-типа не выявлено. В ходе исследования выявлено статистически значимое (р < 0,001) преобладание гаплотипов «западной» формы (Pelophylax ridibundus).

Выводы. Полученные данные свидетельствуют об активных адаптационных изменениях в популяционной структуре среднеевропейских зеленых лягушек в районе исследования, вызванных разрушением биотопов. Деградация водных объектов, вызванная абиотическими и антропогенными факторами, вынуждает земноводных мигрировать в соседние водоемы, в которых происходит гибридизация представителей данного комплекса. Интрогрессивные и гибридные формы озерной лягушки, а также гибридные особи съедобной, обладая большей экологической пластичностью и толерантностью к антропогенному прессу, вытесняют популяции Pelophylax lessonae. Исходя из вышеизложенного, считаем необходимым включение прудовой лягушки (P. lessonae) в региональную Красную книгу Белгородской области.

Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) поддерживается обширная коллекция образцов гороха посевного (Pisum sativum L.). Ранее для 99 генотипов гороха, выращенных в условиях инокуляции клубеньковыми бактериями и грибами арбускулярной микоризы, были определены значения ростовых параметров и показателей урожайности и качества семян. В настоящем исследовании был оценен полиморфизм генов, кодирующих симбиотическую рецепторную киназу PsSym29 (компонент системы авторегуляции клубенькообразования) и гомологичную киназу PsNRLK1 с пока неизвестной функцией, на указанной выборке из 99 генотипов гороха. В программе DNAsp 5.0 были определены параметры нуклеотидного разнообразия и значения критериев D Таджимы и H Фэя и Ву. С использованием двухфакторного дисперсионного анализа (two-way ANOVA) с поправкой FDR, а также методов регрессионного анализа была исследована достоверность ассоциации аллельного состояния секвенированных генов с ростовыми параметрами и показателями урожайности и качества семян. Было показано, что нуклеотидное разнообразие и отношение частот синонимичных и несинонимичных замен выше в случае гена PsNRLK1 по сравнению с PsSym29. Анализ значений критерия H Фэя и Ву методом скользящего окна выявил признаки позитивного отбора в одном сайте последовательности PsSym29 и в трех сайтах последовательности PsNRLK1. Все эти сайты локализуются в первых экзонах генов, кодирующих домены LRR (leucine rich repeat). Статистически достоверных ассоциаций аллельного состояния генов PsSym29 и PsNRLK1 с ростовыми параметрами и показателями урожайности и качества семян выявлено не было. Таким образом, продемонстрировано, что последовательности генов PsSym29 и PsNRLK1 испытывают действие позитивного отбора, однако для выяснения условий, при которых определенные аллели изученных генов придают эволюционное преимущество, требуются дальнейшие исследования.

На основании избранных критериев отобраны и обобщены данные исследований генотоксической активности противоэпилептических препаратов в эукариотических тест-системах in vitro и in vivo, выполненные методами учета повреждений ДНК (метод ДНК-комет), хромосомных аберраций и микроядер, опубликованные в период 1995–2022 г.

Среди 20 рассмотренных препаратов в отношении одного (N03AA05 Бензобарбитал) нет данных об исследованиях генотоксической активности, для 7 препаратов представлены сведения только в формате резюме на сайтах FDA и EMA без первичных данных и информации о дизайнах экспериментов. Среди оставшихся 12 препаратов только в отношении трех — фенобарбитал, вальпроевая кислота и леветирацетам — имеется информация об исследованиях in vivo как методом учета повреждений ДНК, так и цитогенетическими методами. На основе известных публикаций невозможно сделать обоснованные выводы о генотоксическом потенциале отдельных препаратов. Имеющиеся данные фрагментарны, неполны и противоречивы. Остается констатировать факты выявления генотоксических эффектов у отдельных препаратов в отдельных исследованиях. В целом, не вызывает сомнений потенциальная генотоксическая опасность препаратов рассматриваемой группы.

Необходимы дополнительные исследования, уточняющие сведения о генотоксичности противоэпилептических лекарств, в том числе за рамками стандартных протоколов. В ходе их выполнения следует учитывать возможную тканеспецифичность проявления генотоксичности противоэпилептиков, на что указывают факты выявления генотоксических эффектов в клетках тканей, не являющихся целевыми в классических генотоксических исследованиях.

Подчеркнута целесообразность объективизации подходов при выборе препарата для безопасной терапии с учетом сведений о его генотоксичности и указано на перспективы возможных исследований по антигенотоксической профилактике у пациентов, страдающих эпилепсией.

Актуальность. Исследования последних лет показывают, что бактериальный микробиом респираторного тракта может оказывать влияние на развитие ряда заболеваний дыхательной системы человека. Изменение состава микробиома у пациентов сопряжено с дисбиозом, а кроме этого, многие бактерии обладают генотоксическим потенциалом и способны прямо или опосредованно повреждать геном в клетках организма хозяина.

Цель исследования — изучить состав микробиома мокроты и его связь с повреждениями хромосом в лейкоцитах крови больных хроническим пылевым бронхитом (ХПБ).

Материалы и методы. Таксономический состав микробиома мокроты 22 пациентов с хроническим пылевым бронхитом и 22 доноров мокроты из контрольной группы был изучен с использованием технологии секвенирования (NGS) бактериальных генов 16S рРНК. Одновременно в лейкоцитах крови были определены частоты хромосомных аберраций и микроядер.

Результаты. Микробиом мокроты больных хроническим пылевым бронхитом имел статистически значимое снижение параметров разнообразия по сравнению со здоровыми участниками исследования. Кроме этого, в мокроте этих пациентов по сравнению с контролем обнаружено увеличение относительной численности рода Streptococcus (29,97 % против 18,78 %; р = 0,003). Таким образом, результаты секвенирования метагенома свидетельствуют об общем дисбиотическом процессе с преобладанием одного доминирующего рода бактерий при этой легочной патологии. Результаты цитогенетического анализа показали значимое увеличение доли аберрантных метафаз у больных хроническим пылевым бронхитом по сравнению со здоровыми донорами (3,41 % против 1,84 %; p < 0,01) и отсутствие значимых различий по частоте микроядер между сравниваемыми группами (1,28 % против 1,11 %). Выявлено наличие положительных корреляций между частотой аберрантных метафаз и содержанием в мокроте пациентов с хроническим пылевым бронхитом представителей типа Bacteroidetes (r = 0,44; р = 0,044); родов Lachnoanaerobaculum (r = 0,446; р = 0,043) и Alloprevotella (r = 0,444; р = 0,044). Дальнейшие исследования должны быть посвящены поиску возможных механизмов влияния этих бактерий на кластогенные эффекты в клетках организма хозяина.

Актуальность. РНК-аптамеры — это короткие одноцепочечные олигонуклеотиды, которые могут связываться с молекулами-мишенями с высокой специфичностью и аффинностью. Такие мишени очень разнообразны и могут представлять собой как отдельные ионы, так и целые клетки. РНК-аптамеры широко применяются в биологии и медицине для проведения фундаментальных исследований, а также в практических целях, в терапии и диагностике. В настоящее время, для получения аптамеров РНК в основном используются методы химического синтеза или синтеза in vitro. Однако эти методы являются дорогими, трудоемкими и малопродуктивными. Поэтому методы синтеза in vivo становятся все более привлекательными для ученых, работающих над оптимизацией производства аптамеров.

Цель данной работы — разработка репортерной системы для оптимизации синтеза малых молекул РНК в клетках дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Материалы и методы. Флуоресцентный РНК-аптамер Broccoli был использован для получения репортерной системы, позволяющей оптимизировать условия синтеза коротких РНК in vivo в клетках дрожжей. Этот аптамер имеет размер около 112 п.н. и связывается с флуоресцентным красителем DFHBI-1T. Отдельно от аптамера краситель практически не светится. При связывании его с аптамером и облучении светом с длиной волны 482 нм наблюдается эмиссия поглощенного излучения с пиком при 505 нм.

Результаты. Получена репортерная система, обеспечивающая синтез флуоресцентного РНК-аптамера Broccoli в клетках дрожжей S. cerevisiae. Транскрипция молекул РНК, содержащих аптамер, обеспечивается за счет регулируемого промотора гена GAL1. В синтезируемом транскрипте содержатся рибозимы HH и HDV, которые обеспечивают вырезание последовательности РНК-аптамера.

Выводы. Репортерная система на основе РНК-аптамера Broccoli может быть использована для оптимизации синтеза РНК-аптамеров in vivo в клетках дрожжей S. cerevisiae. Это является актуальной задачей в связи с активным применением таких аптамеров в научных исследованиях, биотехнологии и медицине.

Актуальность. Дрожжевой дисплей — эффективная технология выведения на поверхность клетки целевых белков посредством их слияния с белками клеточной стенки. Данная методика, в том числе, позволяет получать на основе дрожжей вакцинные препараты путем экспонирования на их клеточной поверхности белков-антигенов. Поиск и характеристика белков, позволяющих эффективно экспонировать целевые белки на поверхности клеток Komagataella phaffii, — актуальная задача.

Цель работы — сравнить эффективность белков клеточной стенки ScAGα1p, включая исследование нескольких вариантов кодирующей последовательности гена ScAGα1, а также KpCW51p, KpCW61p для экспонирования репортерного белка на поверхности клеток.

Материалы и методы. Изучаемые последовательности генов были проклонированы под контролем промотора гена АОХ1 в одной рамке считывания с геном репортерного белка eGFP и интегрированы в геном штамма Х-33 дрожжей K. phaffii.

Результаты. Иммуноцитохимический анализ и конфокальная микроскопия штаммов, экспонирующих на своей поверхности белок eGFP в условиях индукции промотора гена АОХ1, позволили выявить наиболее эффективный якорный белок. Наилучшие результаты были продемонстрированы при использовании белка ScAGα1 — альфа-агглютинина дрожжей Saccharomyces cerevisiae, структурный ген которого не содержал нативной 3'-некодирующей области.

Выводы. Полученные в работе плазмиды позволят получить штаммы дрожжей K. phaffii, эффективно экспонирующие на своей поверхности белки, в том числе антигены, которые можно будет использовать в качестве вакцинного препарата.