Том 61, № 1 (2025)

Длинные некодирующие РНК (днРНК) представляют собой класс линейных или кольцевых молекул РНК длиной более 200 нуклеотидов без открытых рамок считывания. Экспериментальные исследования показали участие днРНК в регуляции устойчивости к холодовому, солевому, тепловому стрессу, в развитии плодов, корня и листьев. Однако экспериментальные методы являются трудоемкими и дорогостоящими подходами и пока еще не могут быть использованы для массового изучения днРНК в масштабах всего генома. Для этих целей применяют биоинформатические подходы, которые направлены на широкомасштабное распознавание последовательностей днРНК в геномах и транскриптомах. Несмотря на растущее число исследований, посвященных структурно-функциональному анализу днРНК, данный тип молекул по-прежнему остается малоизученным. Это связано со множеством факторов, которые нужно учитывать при идентификации днРНК. Применение пан-геномов и пан-транскриптомов позволит повысить эффективность исследования и общее количество предсказанных днРНК по сравнению с использованием генома одного представителя вида. Настоящий обзор посвящен описанию молекулярных и биологических функций днРНК, экспериментальных и биоинформатических методов идентификации, а также закономерностям эволюции, выявлению и анализу днРНК в масштабах пан-геномов и пан-транскриптомов.

В работе обсуждается перспективный растительный препарат – тимохинон, компонент черного тмина (Nigella sativa), исследованный при многих патологиях на экспериментальных животных (мыши, крысы), характеризующийся положительным эффектом и отсутствием токсического действия. Препарат исследован в широком диапазоне доз при инъекционном и пероральном применении. Тимохинон обладает противомикробными, противовирусными, антивоспалительными, радиопротекторными свойствами. Основной повреждающей компонентой при действии ионизирующего излучения является оксидативный стресс. По этой причине в последнее время оценку радиопротекторов проводили по способности препарата снижать уровень оксидативного стресса. В качестве маркеров оксидативного стресса нами были использованы параметры изменения экспрессии генов ядерной и митохондриальной ДНК, осуществляющих важнейшие функции в клетке. Мышам линии С57Вl/6 вводили тимохинон (10 мг/кг), через 30 мин проводили облучение (6 Гр). Через 6 и 24 ч исследовали экспрессию генов в клетках головного мозга и селезенки методом ПЦР в реальном времени. Было показано, что активность ядерных генов после воздействия радиации увеличивалась, но приходила в норму, если за 30 мин до облучения мышам вводили тимохинон. Митохондриальные гены также модифицировались в направлении активности контрольных клеток. Результаты анализов показывают, что тимохинон обладает защитными свойствами и может быть перспективен в качестве радиопротектора.

С помощью микросателлитных маркеров (SSR) проведена оценка генетического полиморфизма пяти ценопопуляций лиственницы сибирской (L. sibirica), произрастающих в Республике Хакасия. Наиболее высокие значения среднего числа аллелей на локус выявлены в ценопопуляциях L. sibirica с остепненных лугов долины озера Фыркал (3.9 ± 0.458) и облесенных суходольных склонов в долине озера Агаскыр (3.9 ± 0.348). Для последней ценопопуляции характерны также максимальное значение эффективного числа аллелей на локус (2.302 ± 0.283) и самые большие показатели наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности (H_O = 0.487 ± 0.074, H_E = 0.492 ± ± 0.070). Анализ популяционной структуры свидетельствует о 0.8%-ном избытке гетерозиготных генотипов относительно популяции (F_IS = −0.008 ± 0.031) и 3.4%-ном дефиците гетерозиготных генотипов (F_IT = 0.034 ± 0.034) относительно вида. Дифференциация изученных ценопопуляций L. sibirica по SSR-маркерам составляет 4.3% (F_ST = 0.043). Наименьшее генетическое расстояние (0.036) выявлено между экотопически максимально сходными (лесными) ценопопуляциями L. sibirica, а наибольшее генетическое расстояние (0.077), напротив, диагностировано между экотопически контрастными (болотной и остепненной) ценопопуляциями.

Представлены результаты исследования полиморфизма 12 микросателлитных локусов крупного рогатого скота голштинской породы ряда регионов России и зарубежных стран. Среднее количество аллелей на локус составило 5.43 ± 0.19 при колебаниях в интервале 4–13 аллелей, среднее число эффективных аллелей – 3.26 ± 0.11. Установлен перечень из 29 наиболее часто встречающихся аллелей. Выявлено 22 приватных аллеля, при этом частота приватных аллелей составила 0.004–0.033. Показано, что количество локально распространенных аллелей в отечественных стадах выше, чем у животных зарубежной селекции. Средний уровень наблюдаемой гетерозиготности по всем локусам достиг 0.681 ± 0.017 и варьировал в диапазоне 0.65–0.78 при индексе фиксации –0.131 ± 0.005. Генетические расстояния между стадами отечественной селекции составили < 0.074. Выявлено, что стада коров распадаются на два кластера. В один кластер вошли животные из трех областей России вместе с быками Германии и Нидерландов, а в другой кластер – животные двух регионов, близких быкам Канады, США и Англии. При этом быки Дании и Финляндии оказались в отдельном кластере. Цель настоящей работы – оценка аллелофонда голштинского скота отечественной селекции и определение генетического профиля породы по STR-маркерам.

В статье исследованы образцы домашнего яка и трех пород крупного рогатого скота для оценки дифференцирующего потенциала полиморфных вариантов Сhr4:68609356G>T (ген JAZF1), Chr14:35695388G>T (ген SLCO5A1) и Chr19:63181970C>G (ген CEP112). Подтверждена высокая точность (99.67%), специфичность (100%) и чувствительность (100%) предложенной тест-модели, состоящей из этих трех полиморфизмов, для идентификации домашних яков и крупного рогатого скота. Разработан быстрый и простой метод идентификации на основе данной модели с использованием технологии конкурентной аллель-специфической ПЦР (KASP), что позволяет существенно сократить временные и финансовые затраты на молекулярно-генетический анализ, а также снизить риск перекрестного загрязнения образцов.

Для оценки вклада Alu-инсерций в генах-кандидатах старения и долголетия ACE, PLAT, COL13A1, LAMA2, CDH4, SEMA6A, PKHD1L1, STK38L, HECW1, TEAD1 в выживаемость на фоне старческого физиологического и патологического фенотипа проведен анализ ассоциаций с продолжительностью жизни. Получены данные о причинах смерти 1382 человек преклонного возраста из выборки татар, проживающих в Республике Башкортостан (всего 1790 человек от 18 до 109 лет). Риск смерти оказался повышен у лиц с Alu-инсерцией в гене STK38L (Ya5ac2145*II, HR = 2.07, P = 0.022). Alu-инсерционные варианты генов HECW1 и TEAD1 продемонстрировали протективный в отношении выживаемости эффект (Ya5NBC182*II, HR = 0.71, P = 0.038 и Ya5ac2013*II, HR = 0.74, P = 0.035 соответственно). С выживаемостью при различных клинических фенотипах ассоциированы Alu-полиморфные варианты генов SEMA6A (Yb8NBC597*ID, HR = 0.54, P = 0.016 при цереброваскулярных заболеваниях), TEAD1 (Ya5ac2013*II, HR = 0.57, P = 0.016 при сердечно-сосудистых патологиях) и LAMA2 (Ya5-MLS19*ID, HR = 0.36, P = 0.03 при полиморбидности). Таким образом, с выживаемостью и достижением долголетия оказались ассоциированы гены, вовлеченные в регуляцию аутофагии и апоптоза.

Цель исследования состояла в анализе ассоциаций между когнитивными доменами, нарушенными при шизофрении, и полиморфизмом rs58335419, расположенным в GWAS-значимом локусе риска шизофрении – в гене MIR137, кодирующем miR-137. Больные с диагнозами шизофренического спектра (n = 787) и здоровые добровольцы без наследственной отягощенности психозами (n = 622) выполнили тесты на семантическую вербальную беглость (ВБ), внимание/рабочую память, вербальную эпизодическую память и управляющие функции. После коррекции на множественность сравнений нарушения ВБ были ассоциированы с гомозиготным носительством распространенного аллеля (с тремя повторами) у больных мужчин. Аналогичные тенденции имели место в объединенной выборке для внимания/рабочей памяти и общего индекса когнитивного функционирования. Аллель с четырьмя повторами не был связан с вариативностью когнитивных функций. Полученные результаты указывают на ассоциацию между гомозиготным носительством распространенного аллеля rs58335419 и более низкими показателями когнитивных функций, что противоположно действию данного полиморфизма на риск развития заболевания.