Статья: МУЛЬТИПЛЕКСНАЯ хМАР-ТЕХНОЛОГИЯ ДЕТЕКЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ МЕЛАНОЦИТОМ (2026)

В этом году исполняется 95 лет со дня рождения доктора ветеринарных наук, профессора Вячеслава Алексеевича Берестова, человека, с чьим именем связано создание в 1972 году в Институте биологии Карельского филиала Академии наук СССР лаборатории физиологии пушных зверей (в настоящее время – лаборатория экологической физиологии животных), положившее начало изучению пушных зверей в Карелии. Вячеслав Алексеевич был организатором и первым руководителем лаборатории.

В работе представлен краткий обзор современных сведений о применении бактериоцинов в аквакультурной отрасли. В последние годы с развитием аквакультурного сектора становится актуальной проблема антибиотикорезистентности гидробионтов. Задача замены антибиотиков на более безопасные и действенные вещества стоит перед многими странами. В качестве решения данной проблемы используются бактериоцины – природоподобные антимикробные пептиды. Изучение строения пептидов происходит при помощи метагеномного секвенирования, которое позволяет определить точную аминокислотную последовательность. Проведенный литературный поиск выявил примеры использования в России микробного ила из системы биофлок для объектов аквакультуры в качестве не только очистки воды, но и борьбы с различными заболеваниями. В основном использование бактериоцинов распространено в зарубежных странах, таких как Китай, Япония, Канада, Норвегия; применяются штаммы рода Bacillus, Lactobacillus plantarum 42, Lactobacillus plantarum YRL45, Lactobacillus plantarum W3-2, Lactococcus spp., Педиоцин PA-1 (Pediococcus acidilactici), Pediococcus acidilactici DSM 10313. Выявленные пептиды способствуют улучшению роста и выживаемости рыб, а также качества воды за счет разложения органических веществ; эффективно подавляют патогенную микрофлору, снижают риск заболеваний в аквакультуре; активны против Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus и Clostridium botulinum. Добавляя бактериоцины в корма для аквакультуры, можно эффективно снизить зависимость от традиционных методов лечения. Таким образом, бактериоцины представляют собой перспективные антимикробные препараты, которые могут улучшить качество аквакультурной продукции, повысить ее безопасность для потребителей, а также расширить лекарственный рынок для объектов аквакультуры.

Цель исследования – выявление в гибридах картофеля генов, ассоциированных с устойчивостью культуры к основным вирусным заболеваниям и фитофторозу для дальнейшего использования этих гибридов в программе селекции и семеноводства картофеля. Применение маркер-ориентированной селекции (МОС) с использованием ДНК-маркеров позволяет облегчить селекцию сельскохозяйственных растений с комплексной устойчивостью к болезням и вредителям. МОС широко используется для ускорения отбора устойчивых сортов с хорошими агрономическими характеристиками. Для молекулярно-генетического скрининга были взяты гибриды картофеля, которые предварительно оценивались в полевых условиях в соответствии с рекомендациями по селекционному процессу для картофеля на устойчивость к фитопатогенам. Гибриды картофеля получены из селекционного питомника Владикавказского научного центра РАН. Для молекулярного скрининга генотипов картофеля использованы следующие молекулярные ДНК-маркеры: YES3-3A, RYSC3, Ry186, М45, М6, 5Rx1, R1-1205, R3b-378, которые позволяют выявить наличие в геноме гибридных сортов гены устойчивости к вирусам (PVY, PVX) и фитофторозу. На основании молекулярного скрининга выделены гибриды, которые в дальнейшем будут использованы для выведения новых вирусоустойчивых сортов картофеля.

Для внедрения цифровых технологий в ихтиологию и аквакультуру необходимо разработать основы подготовки соответствующей информации. В качестве одного из подходов предлагается использование особенностей формы тела рыбы для обеспечения материалом процесса программирования. В работе оценивалась возможность использования морфометрической информации для обоснования цифровой модели конкретного вида рыбы – плотвы Rutilus rutilus L., 1758. Сбор и обработка материала проведены с использованием традиционных методик ихтиологических исследований. Определена сумма отношений таких параметров, как длина от вершины рыла до вертикали, соединяющей основание брюшного и начало спинного плавника, ширина, высота и обхват тела плотвы, к длине ее тела от вершины рыла до конца чешуйного покрова. Эта сумма может быть принята как основа для цифровизации вида – своеобразный «морфологический паспорт» плотвы при учете пяти проводимых измерений и четырех отношений. Для обоснования использования обезличенной формы представления данных, соответствующих всем видам рыб, зафиксировали по отдельному виду, на примере плотвы, некую искомую «единицу» – длину тела от вершины рыла до конца чешуйного покрова. Получено уникальное сочетание четырех значений отношений по пяти измерениям, которое может быть принято в качестве основы для идентификации плотвы как отдельного биологического вида.

Целью работы является оценка влияния применения комплекса растительных добавок с включением антимикробного пептида Педиоцин PA-1 в качестве кормовой добавки для рыб. Объектом исследования определен гибридный вид осетровых ЛенКа, полученный в результате скрещивания ленского осетра и калуги (Acipenserbaerii × Husodauricus) для улучшения их характеристик, таких как рост, сопротивляемость заболеваниям и качество икры. Используемые методы: изготовление опытного образца корма с новой кормовой добавкой, лабораторные исследования питательности и аминокислотного состава экспериментальной партии на соответствие комбикормам для гибридов осетровых рыб. Разработанный корм с добавлением антимикробного пептида Педиоцин РА-1 оказывает положительное влияние на общее состояние рыб, обеспечивает прирост массы. Предлагаемый корм характеризуется высокой поедаемостью гидробионтами, что подтверждает отсутствие визуально определяемых остатков корма в водной среде. Это позволяет минимизировать риск загрязнения воды продуктами распада корма и, как следствие, способствует поддержанию стабильных гидрохимических показателей. Во многих государствах аквакультура играет ключевую роль в обеспечении местного населения качественной рыбной продукцией. За последние десятилетия объемы производства в этой отрасли увеличились колоссально, примерно в 12 раз. Важнейшим фактором для получения высококачественной и рентабельной рыбной продукции является использование сбалансированных кормов, содержащих все необходимые питательные и биологически активные элементы. Применение новой кормовой добавки позволит расширить рынок кормов для аквакультуры и снизить затраты на очистку воды за счет минимизации отходов.

Приводятся результаты оценки эффективности использования молекулярного маркера BpCW1 для раннего обнаружения признака «узорчатая древесина» у вегетативного потомства карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti на этапе его клонального микроразмножения в культуре in vitro. У исходных (материнских) деревьев этот признак проявляется, как правило, к возрасту 8–10 лет в виде выпуклостей или утолщений на поверхности ствола. В качестве контрольных служили клоны (in vitro) березы повислой (Betula pendula Roth), березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.) и их разновидностей (которые имеют преимущественно декоративную форму или окраску листовой пластинки). В результате ПЦР-анализа у 87,5 % клонов карельской березы идентифицированы продукты амплификации (476 п. н. или 530/476 п. н.), соответствующие делеции (утрате) участка ДНК размером 54 п. н., связанной с признаком «узорчатая древесина». Установлено, что у 62 % клонов делеционный аллель представлен в гомозиготном состоянии, а у 38 % – в гетерозиготном. Сравнительный анализ вегетативного потомства в зависимости от его географического происхождения показал, что у карельской березы, имеющей карельское происхождение, аллели значительно чаще (более чем в 1,4 раза) находятся в гетерозиготном состоянии, чем в гомозиготном. У клонов, исходные деревья которых произрастают (или произрастали) в других российских регионах (например, в Смоленской области) или в Беларуси, Дании и Финляндии, соотношение аллелей было иным. Использование маркера BpCW1 подтвердило также отсутствие аллеля с делецией 54 п. н. у других представителей рода Betula (входящих в состав ранее созданной коллекции клонов in vitro), что соответствует свойственной для них прямослойной текстуре древесины. Полученные данные свидетельствуют о возможности использования молекулярного маркера BpCW1 для выявления делеции, локализованной на 10-й хромосоме в геноме карельской березы, сцепленной с признаком «узорчатая древесина», у клонов, культивируемых в условиях in vitro, исходные деревья которых отобраны исключительно на основании внешних косвенных признаков. Это позволит ускорить решение ряда вопросов, связанных с селекцией карельской березы, а также с отбором исходных генотипов при создании промышленных плантаций с целью выращивания деревьев с заданными свойствами в коммерческих целях.

Аденозиновый путь играет важную роль в развитии патологий печени, в частности за счет ограничения воспалительных реакций. Значение экто-5’-нуклеотидазы (CD73), гидролизующей АМФ до внеклеточного аденозина, при развитии метаболически ассоциированной жировой болезни печени (МАЖБП) изучено недостаточно. В работе представлены результаты исследования уровня мРНК гена NT5E, кодирующего CD73, и содержания CD4+ Т-клеток и CD14+ моноцитов, экспрессирующих CD73, в крови больных разными формами МАЖБП – стеатозом печени (СП) и метаболически ассоциированным стеатогепатитом (МАСГ). В группах здоровых людей (n = 29), больных СП (n = 31) и МАСГ (n = 25) в периферической крови определяли уровень мРНК гена NT5E методом ПЦР в режиме реального времени и содержание CD73+ клеток методом проточной цитометрии. Проведена оценка связи исследуемых показателей с клинико-лабораторными показателями крови. Несмотря на то что уровень экспрессии гена NT5E в ЛПК обследованных групп не отличался, нами были обнаружены изменения в содержании отдельных популяций клеток, экспрессирующих CD73. У больных МАЖБП как при СП, так и при МАСГ содержание CD4+CD73+ Т-хелперов оказалось выше, чем у здоровых людей (p = 0,0096 и 0,0008 соответственно). Содержание CD14+CD73+ моноцитов у больных МАЖБП, напротив, было снижено в группе СП (p = 0,0013). Обнаружена положительная корреляция между уровнем мРНК гена NT5E и уровнем С-реактивного белка (r = 0,566, p = 0,047) у больных МАСГ. Таким образом, у больных МАЖБП и здоровых доноров содержание CD73+ иммунных клеток отличается, что может быть связано с патогенезом заболевания и требует дальнейшего исследования.

Проведен анализ 15 образцов плацентом (1×1 см), полученных от трех 4-летних важенок домашних северных оленей непосредственно в родах. Образцы тканей были помещены в 10% раствор нейтрального формалина для фиксации. Далее проводилась их дегидратация путем последовательного погружения в спиртовые растворы возрастающей концентрации. После подготовки образцов их обработали хлороформом на гистологическом процессоре Cytadel 2000 (Shendon) для просветления, а затем залили в парафин Histomix («Биовитрум»), чтобы подготовить к дальнейшему анализу. Парафиновые блоки нарезали на тонкие срезы с помощью микротома MICROM HM340E. Микроскопическое исследование и документирование полученных срезов проводилось на микроскопе AxioScope. A1 (ZEISS), оборудованном цифровой камерой AxioCam MRc5. Анализ микропрепаратов не выявил прямого контакта между ворсинками хориоаллантоиса и эпителиальными клетками матки. Исследование установило достаточно хорошее кровоснабжение плаценты, включая амниотическую оболочку и ворсины хориоаллантоиса (как стволовые, так и терминальные). Коллагеновые волокна составляли основу как утолщенной стромы амниотической оболочки, так и различных типов ворсин хориоаллантоиса. Во всех исследованных образцах плаценты были замечены выросты амниотической оболочки, покрытые многослойным эпителием. Этот эпителий был представлен высокими призматическими клетками, характеризующимися наличием множества длинных микроворсинок на апикальной поверхности, формирующих выраженную щеточную кайму. Цитоплазма этих клеток содержала значительное количество вакуолей и бурых включений, которые оказались ШИК-позитивными. Основным компонентом межклеточного вещества были кислые мукополисахариды. В соединительной ткани ворсинок хориоаллантоиса обнаружено значительное количество макрофагов. Наблюдаемые особенности гистоархитектоники плаценты важенок домашнего северного оленя отражают адаптивные механизмы жвачных млекопитающих, связанные с успешным вынашиванием и рождением потомства в экстремальных условиях климата Арктической территории Республики Саха (Якутия).

Начало цветения у растений регулируется сложными генными сетями, которые интегрируют множественные экологические и эндогенные сигналы, чтобы гарантировать, что цветение произойдет в подходящее время. Это достигается путем точного контроля экспрессии ключевых генов цветения как на транскрипционном, так и на посттранскрипционном уровне. В последние годы показано, что класс малых некодирующих РНК, называемых микроРНК (miRNAs), регулирует экспрессию генов в ряде процессов развития растений. У A. thaliana переход к цветению контролируется несколькими генетическими путями. Это автономный путь, опосредованный этапами развития, фотопериодический, яровизационный и путь с участием гиббереллиновой кислоты. В результате формируется регуляторная сеть, которая согласует эндогенное состояние развития растения с сигналами окружающей среды. В данном обзоре представлены известные сведения, касающиеся механизмов регуляции экспрессии генов цветения с помощью растительных miRNAs, участвующих в различных генетических путях, их способ действия и множественные регуляторные функции. Подробно обсуждаются роли семейств miR156, miR172, miR159/319, miR390 и miR394 в регуляторной сети времени цветения у A. thaliana.

Феномен фотоповреждения листьев в виде потенциально летального межжилкового хлороза и некроза, наблюдаемый у некоторых видов растений (томат, баклажан, огурец и др.) в условиях длинных фотопериодов, включая круглосуточное освещение (КО), был впервые описан более 100 лет назад, однако причины его до сих пор не вполне ясны. В последние годы интерес к этому явлению заметно усилился, поскольку выращивание растений в условиях КО при относительно невысокой плотности потока фотонов считается одним из возможных эффективных способов экономии ресурсов и повышения продуктивности растений в теплицах и на фабриках растений с искусственным освещением. В статье обобщены и проанализированы литературные и собственные данные в поддержку или против имеющихся на сегодняшний день гипотез, объясняющих причины фотоповреждения листьев в условиях длинных фотопериодов. Среди них называют фотоокисление, гипераккумуляцию крахмала и растворимых сахаров, индукцию процесса старения, несоответствие между частотой внутренних (циркадных) биоритмов и внешних свето-темновых циклов и др. Авторы констатируют, что, несмотря на почти вековую историю изучения, пока так и не найден однозначный ответ на вопрос, почему КО оказывает положительное воздействие на одни виды и отрицательное на другие и каковы причины фотоповреждения листьев. Ни одна из существующих гипотез пока не нашла надежного экспериментального подтверждения. По-видимому, в условиях КО фотоповреждение листьев у чувствительных видов возникает в силу ряда причин, из которых трудно выделить одну главную, но, возможно, первой в цепочке последовательных событий, заканчивающихся хлорозом и некрозом листьев, является циркадная асинхрония, то есть сбой эндогенной циркадной ритмики многих процессов, возникающий в растениях в результате воздействия аномального свето-темнового цикла.