Том 61, № 10 (2025)

Агрессивное поведение – комплексный фенотип с множеством вариаций. В данном обзоре представлены результаты эпигенетических исследований за последние несколько лет на различных модельных организмах, включая канонические модельные объекты, такие как Drosophila melanogaster, Mus musculus, Rattus norvegicus и Danio rerio, а также природные модельные организмы, обладающие «супергенами», связанными с агрессивным поведением, такие как Zonotrichia albicollis и Tachycineta bicolor. В частности, было показано влияние изменения уровня метилирования промоторов генов VIPR1 и ACLY, посттрансляционных модификаций гистонов за счет повышения ацетилтрансферазной активности гена ncoa-1 и нкРНК-опосредованного сайленсинга гена Maoa через нкРНК MAALIN, а также продемонстрировано влияние на эпигенетическую регуляцию агрессивного поведения таких факторов, как стресс и лекарственные растения. Обобщая представленные данные, можно сделать вывод о том, что эпигенетические изменения, влияющие на регуляцию агрессивного поведения, затрагивают множество различных генов, что свидетельствует о сложности механизмов регуляции данного типа поведения и требует более комплексного изучения. В связи с этим перспективными направлениями в области эпигенетики агрессивного поведения могут быть использование полногеномных и омиксных технологий или подходов, а также исследования с применением животных моделей из долгосрочных исследований и уникальных селекционных моделей по поведению.

Геном возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis, как и геномы других организмов, содержит локусы тандемных повторов разного размера: от однонуклеотидных до крупных повторяющихся участков, кодирующих повторы в несколько десятков аминокислот. Для тандемных повторов характерна повышенная скорость мутирования, при которой изменяется количество повторов в тандеме. Многие повторы расположены внутри открытых рамок считывания, и если размер повтора кратен трем нуклеотидам, изменение числа повторов не приводит к сдвигу рамки, но изменяет аминокислотную последовательность соответствующих белков и может даже иметь адаптивное преимущество. Большая часть соответствующих открытым рамкам считывания белков, для которых известна функциональная роль, в той или иной степени связана с поверхностными структурами бактериальной клетки B. anthracis. В данном обзоре приведен анализ литературы разных годов, в которой описаны тандемные повторы в генах и кодируемых ими белках возбудителя сибирской язвы и их возможное влияние на фенотип.

В обзоре представлены результаты молекулярно-генетических исследований долган – тюркоязычного этноса Сибири, который сформировался на Таймыре в течение XIX–XX вв., вобрав линии тунгусов (эвенков), саха (якутов), русских старожилов, энцев и ненцев. Описаны характерные особенности генетической структуры долган по данным анализа полиморфизма Y-хромосомы, митохондриальной ДНК и аутосомных локусов. Рассмотрены состав и соотношение компонентов генофонда различного происхождения и генетические взаимоотношения с народами соседних регионов в контексте исторических и лингвистических сведений.

На основе анализа нуклеотидного полиморфизма межгенных спейсеров psbA–trnH, trnL–trnF и trnS–trnG хлоропластной ДНК проведено изучение генетического разнообразия и демографической динамики эндемичных видов секции Orobia рода Oxytropis в двух центрах видообразования: Южная Сибирь и северо-восток Азии. Из 34 изученных популяций эндемичных видов пять были мономорфными, такие популяции встречались только у видов северо-востока Азии, 18 популяций (52.9%) характеризовались высоким гаплотипическим разнообразием (h от 0.600 до 1.000) и 24 популяции (70.6%) – низким нуклеотидным разнообразием (π от 0.0001 до 0.0029). Реконструкция демографических историй 16 популяций эндемиков показала, что только четыре популяции имели бимодальное распределение нуклеотидных различий, согласующееся с моделью демографического равновесия, для всех других обнаружено унимодальное распределение, согласующееся с моделью расширяющейся популяции. Выявлены две популяции эндемичных видов O. leucantha subsp. tschukotcensis и O. popoviana (в Магаданской области и Бурятии соответственно) с высоким уровнем генетического разнообразия, находящиеся в состоянии популяционной стабильности. Они располагаются, вероятно, на территории древних рефугиумов и представляют особый интерес с точки зрения сохранения генофонда видов.

С использованием панели из 16 микросателлитных локусов проведен сравнительный анализ генетической структуры доместицированных популяций северных оленей Чукотского и Корякского нагорья (северо-восточный край ареала вида). Данные статистического анализа показывают высокий уровень консолидации исследуемой чукотской породы оленей и высокую степень дифференциации с породами западной и центральной частей ареала. Одна из важных задач настоящего исследования – мониторинг генетической структуры популяций чукотской и эвенкийской пород оленей на основе сравнительного анализа выборок из популяций середины XX в. и современных популяций. Полученные результаты исследований свидетельствуют о высоком уровне устойчивости основных показателей генетической структуры вида.

В настоящей работе проведен анализ распределения вариантов полиморфизма 25 генов, кодирующих селенопротеины, в популяциях коренного населения Сибири, основываясь на данных об изменчивости экзонов и прилегающих к ним некодирующих последовательностей ДНК. Исследование показало, что у коренного населения Сибири практически отсутствуют варианты полиморфизма, резко отличающиеся по частоте от таковых у населения Восточной Азии, что могло бы свидетельствовать о действии отбора на гены, кодирующие селенопротеины. Тем не менее нами предложены наборы локусов в экзонах (rs3732532 гена TXNRD3, rs1050450 гена GPX1, rs6748996 гена SELENOI, rs225014 гена DIO2) и некодирующей области генов (rs2291250 гена SELENOS, rs201938903 гена SELENOW, rs11258324 гена SEPHS1), дальнейшее исследование полиморфизма которых в различных этнических группах Сибири вполне целесообразно. Наиболее перспективным локусом является rs1133238 гена SEPHS2. Обнаружено, что на северо-востоке Сибири частота варианта rs1133238-A превышает 30%, хотя в других регионах Сибири его частота заметно ниже (~12%). Учитывая выявленную ранее у канадских эскимосов ассоциацию между вариантом rs1133238-A и содержанием ртути в крови, предполагается, что увеличение частоты варианта rs1133238-A в популяциях прибрежных районов Северо-Восточной Сибири (у коряков, чукчей, эскимосов) может быть обусловлено протективной ролью этого аллеля от воздействия соединений ртути на организм.

Опыт применения маркеров митохондриальной ДНК для популяционно-генетических исследований Pinus sylvestris L. на всем ареале свидетельствует о необходимости использования большого количества данных маркеров для выявления структуры изменчивости в восточной части ареала. Мы исследовали изменчивость девяти маркеров мтДНК в 17-ти южных и восточных популяциях сосны обыкновенной. Данные маркеры были ранее использованы для исследования филогеографии сосны обыкновенной и, как предполагалось, должны были позволить обнаружить изменчивость в ряде южных и восточных популяций сосны обыкновенной, не изменчивых по другим маркерам мтДНК. Наше исследование, однако, не выявило изменчивости в указанных районах.

Надсемейство ДНК-транспозонов Tc1/mariner является одним из наиболее распространенных среди эукариот. В работе изучены эволюционная динамика и транскрипционная активность элементов Tc1/mariner у разных особей тихоокеанской устрицы Magallana (Crassostrea) gigas (Thunberg, 1793). Анализ транскрипционной активности показал, что ген транспозазы экспрессируется более чем у половины транспозонов Tc1/mariner, причем в отдельных случаях на высоком уровне. Также зафиксированы проявления зависимости уровня активности гена от условий среды, стадий развития и тканей. Данные по эволюционной динамике показали, что несмотря на наличие потенциально-функциональных копий более чем у половины транспозонов Tc1/mariner, лишь единичные элементы проявляли транспозиционную активность в недалеком прошлом. Рассматриваются следующие варианты: 1) активность транспозонов Tc1/mariner устрицы жестко подавляется РНК-интерференцией и чтобы преодолеть ее давление, необходимы более экстремальные и (или) продолжительные воздействия стрессоров; 2) в ходе эволюции транспозоны Tc1/mariner устрицы накопили мутации, которые внешне не изменили белок, но ослабили или сделали нефункциональными ДНК-связывающий и (или) каталитический домены, поэтому промоторы еще активны (идет транскрипция), но транспозаза не способна осуществлять транспозицию. Поскольку отдельные элементы постоянно находятся в транскрипционно-активном состоянии, вполне возможно, что сочетание благоприятных факторов может привести к транспозициям элементов. Исследование эволюционной динамики МГЭ на внутривидовом уровне способствует пониманию механизмов эволюции и генетической структуры популяций.