Открытый доступ Доступ закрыт

Доступ предоставлен Доступ закрыт

Только для подписчиков

Том 59, № 6 (2025)

Год: 2025
Статей: 11
URL: https://medbiosci.ru/0026-8984/issue/view/24396

Весь выпуск

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

ОБЗОРЫ

РЕКОМБИНАЗНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ГЕНОМОВ В ЭПОХУ ГЕНОМНОГО РЕДАКТИРОВАНИЯ

Розов С.М., Дейнеко Е.В.

Аннотация

Интенсивно развивающиеся в последнее десятилетие системы адресной модификации генома на основе технологий CRISPR/Cas охватили практически все области молекулярной биологии, однако остается ряд нерешенных вопросов. Одна из основных проблем, с которыми сталкиваются современные методы редактирования генома, – низкая вероятность получения протяженных адресных инсерций. Особенно это касается растительных объектов, у которых в силу ряда особенностей строения клетки значительно снижена эффективность генно-инженерного инструментария. Сайт-специфические рекомбиназы давно используются в генной инженерии для получения всех типов геномных перестроек: делеций, дупликаций, инсерций и инверсий, но их применение существенно сдерживается необходимостью присутствия в геноме специфических сайтов узнавания рекомбиназ. CRISPR/Cas и рекомбиназный инструментарий дополняют друг друга, и их совместное использование позволяет решить целый ряд проблем, возникающих в процессе геномного редактирования. Открытие CRISPR-ассоциированных транспозонов CAST и OMEGA, активно использующих собственные рекомбиназы, дает толчок к развитию новых направлений в геномном редактировании и демонстрирует пример сочетания CRISPR и рекомбиназных технологий.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):873-890

873-890

(Rus)

(JATS XML)

КИШЕЧНАЯ МИКРОБИОТА В КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА: ЭВОЛЮЦИЯ ГИПОТЕЗ

Глазунова Е.В., Курносов А.С., Молодцова П.А., Москаленко А.М., Макаров В.В., Злобовская О.А.

Аннотация

Колоректальный рак остается одной из ведущих причин смертности от онкологических заболеваний, что обусловливает важность оптимизации подходов к его ранней диагностике и терапии. Одним из перспективных направлений в этой области является изучение роли кишечного микробиома в инициации и развитии колоректального рака. В обзоре рассмотрены три основные гипотезы, объясняющие вклад микробиоты в канцерогенез: модели "Alpha-bug", "Keystone pathogen" и "Driver–Passenger". Проанализированы данные о механизмах взаимодействия микробиоты с опухолевыми клетками, включая индукцию воспаления, генотоксичность и нарушение барьерной функции кишечника. Обсуждаются результаты, показавшие, что некоторые микроорганизмы, ранее считавшиеся маркерами поздних стадий рака, могут обладать проэнкогенными свойствами, что уточняет существующие модели канцерогенеза. Представленные данные позволяют рассматривать микробиоту и ее дисбиотические нарушения как потенциальную мишень для диагностики и терапии колоректального рака.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):891–908

891–908

(Rus)

(JATS XML)

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К АНТИ-EGFR-ТЕРАПИИ

Дудкина Е.В., Надырова А.И., Лугинская С.А., Коснырев А.С., Ульянова В.В., Ильинская О.Н.

Аннотация

Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) – один из самых изучаемых белков, интерес к которому обусловлен его важной ролью в жизнедеятельности клетки. EGFR регулирует основные высококонсервативные сигнальные пути, контролирующие рост, выживаемость и пролиферацию клеток. Диерегуляция этих сигнальных путей приводит к злокачественной трансформации клеток, прогрессии и метастазированию опухолей. Все это позволяет рассматривать EGFR как одну из основных мишеней для разработки таргетных противопухолевых средств. В настоящее время создано несколько поколений современных анти-EGFR-препаратов, однако, несмотря на все успехи, приобретение клетками лекарственной устойчивости, а также мутационный статус нижележащего в сигнальном пути белка KRAS в конечном итоге снижают ответ опухоли на терапию. В обзоре, посвященном современным тенденциям в таргетной анти-EGFR-терапии, подробно охарактеризованы известные препараты, направленные на блокирование EGFR-опосредованного сигналинга, включая моноклональные антитела, ингибиторы тирозинкиназ и иммунотоксины. Обсуждены механизмы возникновения лекарственной устойчивости в ответ на использование данных лекарственных средств, предложены варианты комбинирования препаратов для повышения эффективности их действия. Кроме того, рассмотрены перспективные противопухолевые агенты, в том числе на основе рибонуклеаз (PHKаз) различного происхождения.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):909-927

909-927

(Rus)

(JATS XML)

ГЕНОМИКА. ТРАНСКРИПТОМИКА

ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННАЯ ФАРМАКОТЕРАПИЯ СЕРТРАЛИНОМ ТРЕВОЖНО-ДЕПРЕССИВНЫХ РАССТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ ОМИКСНЫХ БИОМАРКЕРОВ: ПИЛОТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Гареева А.Э., Насибуллин Т.Р., Поздняков С.А., Бородина Л.С., Тимербулатов И.Ф., Баймеева Н.В., Багаев Д.Э., Смирнов В.В.

Аннотация

Сертралин – селективный ингибитор обратного захвата серотонина – широко применяется в качестве препарата первой линии при тревожных и депрессивных расстройствах. Клиническая эффективность и нежелательные побочные реакции, наблюдаемые при приеме антидепрессантов, тесно связаны с концентрацией препарата в крови пациента, однако подавляющее большинство антидепрессантов демонстрируют значительную фармакокинетическую изменчивость, приводящую к выраженным межиндивидуальным различиям в равновесной концентрации препарата в крови и его эффективности даже при одинаковом режиме дозирования. В связи с этим становится очевидным, что для получения наиболее полного профиля эффективности и безопасности лекарственного средства недостаточно только генетических маркеров, необходима комбинация методов генотипирования с омиксными биомаркерами. В результате обследования пациентов с диагнозом смешанное тревожно-депрессивное расстройство (F41.2), проживающих в Республике Башкортостан, обнаружили, что полиморфные варианты rs16947 (CYP2D6*2), rs389209 (CYP2D6*4), rs1065852 (CYP2D6*10) гена CYP2D6 не оказывают значимого влияния на активность CYP2D6. Генетически детерминированные вариации в активности изофермента CYP2D6 приводят к различиям в метаболизме сертралина и его активного метаболита N-десметилсертралина у разных пациентов, что обусловливает вариабельность их концентраций в плазме крови. Обнаружено статистически значимое повышение концентраций сертралина и N-десметилсертралина в плазме больных, носителей медленных аллельных вариантов rs3892097, rs1065852, rs16947 гена CYP2D6. Выявлена статистически значимая умеренная обратная корреляция между дозой и метаболическим отношением C6-HO-THBC/пиколин. Полученные результаты носят предварительный характер, что делает необходимым продолжение исследования на выборке большего размера.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):928-937

928-937

(Rus)

(JATS XML)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

ПРОИЗВОДНОЕ БЕНЗОПИРАНА УЛУЧШАЕТ СИНАПТИЧЕСКУЮ ПЛАСТИЧНОСТЬ, ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ АКТИВНОСТЬ И СНИЖАЕТ АМИЛОИДОГЕНЕЗ И АСТРОГЛИОЗ У МЫШЕЙ ЛИНИИ 5xFAD

Зернов Н., Мелентьева Д.М., Попугаева Е.А.

Аннотация

Существующие методы лечения болезни Альцгеймера обеспечивают лишь симптоматическое облегчение и не способны остановить прогрессирование заболевания, что указывает на острую потребность в новых терапевтических стратегиях. Ранее мы показали, что селективный положительный аллостерический модулятор TRPC6, производное бензопирана (C20), обладает синаптопротекторными свойствами в наномолярных концентрациях, восстанавливает синаптическую пластичность у мышей 5xFAD и улучшает гиппокампзависимую память. В представленной работе оценили эффективность и безопасность C20 у мышей, уделяя особое внимание его токсичности, влиянию на мутагенность, амилоидоз, астроглиоз, синаптическую пластичность и поведение животных. Хроническую и острую токсичность C20 оценивали на самках мышей дикого типа. Мутагенный потенциал C20 определяли в тесте Эймса на штаммах Salmonella typhimurium и Escherichia coli. В качестве модели болезни Альцгеймера использовали 8-месячных мышей 5xFAD. Для изучения долговременной потенциации в срезах гиппокампа мышей 5xFAD после внутрибрюшинных инъекций C20 применяли электрофизиологические методы. Поведенческие тесты включали тест в открытом поле. Для количественной оценки амилоидных бляшек и астроглиоза в гиппокампе использовали гистохимические методы. Исследования хронической и острой токсичности не выявили значительного влияния C20 на вес и выживаемость мышей, что указывает на хорошую переносимость C20 в испытанной дозе. Тест Эймса подтвердил, что C20 практически не является мутагенным. Поведенческие тесты выявили повышенную активность мышей, получавших C20, в тесте “Открытое поле”. Гистохимический анализ выявил значительное уменьшение амилоидных бляшек и астроглиоза. Таким образом, C20 можно рассматривать в качестве потенциально безопасного и эффективного средства для лечения болезни Альцгеймера, способного восстанавливать синаптическую пластичность, улучшать когнитивные функции и уменьшать патологические признаки заболевания.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):938–956

938–956

(Rus)

(JATS XML)

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРА ГИСТОН-ЛИЗИН-МЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ G9a НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ И РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ Drosophila melanogaster

Тимушева Н.С., Шапошников М.В., Прошкина Е.Н., Москалев А.А.

Аннотация

Гистон-лизин-метилтрансфераза G9a играет важную роль в регуляции транскрипции различных генов и клеточных процессов, однако ее участие в детерминации старения и радиоустойчивости организма недостаточно изучено. В данной работе анализировали влияние селективного ингибитора G9a – UNC0646 – на продолжительность жизни особей Drosophila melanogaster и их устойчивость к действию γ-излучения и параквата. UNC0646 в концентрации 0.1–100 мкмоль/л оказывал геропротекторное действие на самок дрозофилы, вызвав увеличение средней продолжительности жизни на 1.6–13.9% (p < 0.05). В то же время у дрозофил, получавших UNC0646 в течение 2 недель, наблюдалось снижение устойчивости к γ-излучению. Положительное влияние UNC0646 на продолжительность жизни самок может быть обусловлено активацией генов ответа на повреждение ДНК и репарации ДНК (D-Gadd45, mei-9, spn-B, Ku80) и генов протеостаза (Hsp27, Hsp68, Atg1, Ire1).

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):957–970

957–970

(Rus)

(JATS XML)

NOX2-ОПОСРЕДОВАННЫЙ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС В ИНИЦИАЦИИ ОСТРОЙ АМИЛОИДНОЙ ТОКСИЧНОСТИ

Осипов А.А., Мухина К.А., Любанская А.Д., Никифорова А.Б., Корчагина В.М., Митькевич В.А., Попова И.Ю.

Аннотация

Хотя роль NADPH-оксидазы 2 (NOX2) в развитии болезни Альцгеймера общепризнана, ее вклад в начальные этапы амилоид-индуцированной патологии остается неясным. Внутрижелудочковое введение β-амилоида (Aβ) вызывает острую амилоидную токсичность, приводящую к нейродегенеративным изменениям, сходным с болезнью Альцгеймера. Острая фаза, длящаяся несколько суток, представляет собой критическое временное окно для изучения ранних патологических механизмов. В данной работе мы оценили уровень окислительного стресса в головном мозге мышей BALB/c на ранних стадиях амилоидной токсичности и роль NOX2 в этих процессах. Анализ ключевых маркеров окислительного стресса в различных фракциях гомогената мозга на 4-е сутки после введения Aβ показал, что отдельные параметры демонстрировали лишь тенденцию к изменению, не достигая статистической значимости. Однако методом главных компонент (PCA) выявлено четкое разделение между группой, получавшей Aβ, и контрольной группой, что указывает на необходимость комплексного, а не изолированного анализа биохимических изменений на ранних этапах патологии. Примечательно, что центроиды групп в PCA располагались вдоль одной прямой, причем группа, получавшая Aβ вместе с ингибитором NOX2, занимала промежуточное положение между контрольной и Aβ-группой. Это свидетельствует о частичном подавлении окислительного стресса через NOX2. В то же время ингибитор NOX2 полностью предотвращал Aβ-индуцированный микроглиоз в гиппокампе, подтверждая, что использованная концентрация ингибитора была достаточной для подавления NOX2-зависимой активации микроглии. Полученные in vivo данные показывают, что окислительный стресс, вызванный введением Aβ, не полностью опосредуется NOX2, хотя этот механизм играет важную роль в инициации патологического процесса при болезни Альцгеймера.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):971–978

971–978

(Rus)

(JATS XML)

ИССЛЕДОВАНИЕ ОНКОЛИТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ВАКЦИННОГО ШТАММА Н ВИРУСА БОЛЕЗНИ НЬЮКАСЛА В ТЕРАПИИ РАКА ЯИЧНИКА

Саркисова В.А., Каршиева С.Ш., Макарова А.А., Неймышева Д.О., Чумаков П.М.

Аннотация

Рак яичников остается одним из наиболее летальных онкологических заболеваний с пятилетней выживаемостью не более 20% на III–IV стадиях. Отсутствие существенных успехов в лечении этого типа рака обусловливает необходимость в разработке новых терапевтических подходов, одним из которых является виротерапия. Вирус болезни Ньюкасла (ВБН) – перспективный представитель онколитических вирусов, способный селективно лизировать опухолевые клетки, подавлять метастатический процесс и стимулировать противопухолевый иммунитет. Несмотря на доказанный терапевтический потенциал ВБН, исследований по онколитическим свойствам этого вируса при раке яичников немного. В представленной работе впервые проведена оценка онколитической активности вакцинного штамма ВБН-Н в клеточных линиях рака яичников: SK-OV-3, TOV-21G и OV-90. Проанализированы такие параметры, как выживаемость клеток и их способность поддерживать репликацию вируса с последующей оценкой инфекционного титра. Обнаружено, что все исследованные линии перииссивны к инфекции. Также мы оценили терапевтическую эффективность ВБН-Н в модели подкожных ксенографитов линии TOV-21G в иммунодефицитных мышах BALB/c nude. При внутривенном введении вируса регистрировали статистически значимое уменьшение объема опухоли по сравнению с контрольной группой. На основании полученных данных можно рассматривать штамм ВБН-Н в качестве потенциального онколитического агента в терапии рака яичников.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):979–987

979–987

(Rus)

(JATS XML)

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕДКОЙ ПЕРВИЧНОЙ КУЛЬТУРЫ ПАРАГАНГЛИОМЫ ГОЛОВЫ И ШЕИ

Снежкина А.В., Федорова М.С., Павлов В.С., Пудова Е.А., Катунина И.В., Калинин Д.В., Кобеляцкая А.А., Кудрявцева А.В.

Аннотация

Параганглиомы головы и шеи (ПГШ) – это редкие нейроэндокринные опухоли человека, которые развиваются из парасимпатических параганглиев головы и шеи. Диагностика этих опухолей затруднена, а методы лечения ограничены. Изучение ПГШ сопряжено с трудностями на разных этапах исследования. Одна из основных проблем – отсутствие в клеточных репозиториях клеточных линий ПГШ, что связано со сложностью их культивирования и медленной скоростью деления. В связи с этим для этой категории опухолей недоступны ни функциональные, ни доклинические исследования, что сильно замедляет прогресс в изучении молекулярных механизмов развития заболевания и разработки эффективных способов терапии. Мы провели анализ молекулярно-генетических характеристик первичной культуры ПГШ. С использованием метода секвенирования РНК единичных клеток выполнен анализ паттернов экспрессии и аннотация типов клеток. Показано, что клетки первичной культуры ПГШ оптимально разделяются на три кластера, имеют разную степень дифференцировки и экспрессируют маркеры клеток нервной ткани и маркеры стволовости. Методом секвенирования экзома выявлены генетические нарушения в культуре ПГШ: мутации генов IGSF3, DHH, EXOSC8, SERPINA1, TYR и NQO1, анеуплоидия, множественные дупликации всех хромосом и делеции хромосом 1, 3, 7, 11, 15, 21, 22 и X. Полученные результаты расширяют наши знания о молекулярно-генетических особенностях успешно культивируемых опухолевых клеток ПГШ.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):988–1001

988–1001

(Rus)

(JATS XML)

МЕТОДЫ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ ДНК ИЗ ФЕКАЛИЙ ПО ДАННЫМ ПЦР-РВ: ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОММЕРЧЕСКИХ НАБОРОВ И ЛАБОРАТОРНЫХ ПРОТОКОЛОВ

Курносов А.С., Линде Н.Н., Молодцова П.А., Глазунова Е.В., Москаленко А.М., Шептулина А.Ф., Бодунова Н.А., Злобовская О.А.

Аннотация

Появление новых данных о связи состава кишечной микробиоты с различными заболеваниями человека вызывает все больший интерес к изучению микробиоты. Однако для надежной качественной и количественной оценки ее состава критически важен выбор метода выделения ДНК, существенно влияющий на достоверность и воспроизводимость получаемых результатов. В представленной работе проведен сравнительный анализ 12 методов выделения ДНК из 46 фекальных образцов: девяти коммерческих наборов и трех лабораторных протоколов. Оценена представленность таксонов, включая грамположительные (Lactobacillaceae, Coprococcus spp., Streptococcus sp., Clostridium leptum) и грамотрицательные бактерии (Enterobacteriaceae, Akkermansia muciniphila, Fusobacterium nucleatum, Bacteroides fragilis). Эффективность выделения оценивали по выходу ДНК, выраженному в ГЭ/мкл (геном-эквивалент в мкл) элюата или ГЭ/г фекалий, а также по частоте потерь низкопредставленных таксонов. Показана кластеризация методов в зависимости от типа лизиса: механический лизис обеспечивает стабильный и высокий выход ДНК, особенно грамположительных бактерий; в то же время химический и энзиматический методы показали меньшую эффективность. Установлено, что тип лизиса и предварительная пробоподготовка цельных фекалий являются ключевыми факторами, влияющими на эффективность выделения ДНК и сохранность нативного таксономического профиля. Наилучшие результаты получены при использовании набора QIAamp® PowerFecal® Pro DNA Kit (“Qiagen”, США) и комбинации наборов AмплиТест УниПроб + AмплиТест РИБО-преп (ФГБУ “ЦСП” ФМБА России), которые превосходят другие методы по выходу ДНК. QIAamp® Fast DNA Stool Mini Kit (“Qiagen”) продемонстрировал минимальные потери низкопредставленных видов. Полученные результаты могут быть использованы для стандартизации методик экстракции ДНК микробиоты кишечника и разработки отечественных протоколов выделения ДНК из фекальных образцов.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):1002-1021

1002-1021

(Rus)

(JATS XML)

ОДНОВРЕМЕННОЕ ВСТРАИВАНИЕ РАЗНОИМЕННЫХ СУБ-МЕЧЕНЫХ ДЕЗОКСИПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ В СИНТЕЗИРУЕМУЮ ЦЕПЬ ДНК

Монакова П.М., Шершов В.Е., Суржиков С.А., Гречишникова И.В., Лапа С.А., Чудинов А.В.

Аннотация

В ПЦР с Таq-полимеразой на геномной ДНК Staphylococcus aureus сравнивали субстратную эффективность восьми флуоресцентно меченных дезоксиуридин- и дезоксицитидинтрифосфатов (Cy5-dUTP и Cy5-dCTP), представляющих собой пары (dU и dC) с аналогичными цианиновыми заместителями, при одновременном введении таких пар в реакцию. Различные пары Cy5-dUTP и Cy5-dCTP отличались между собой тем, что в каждой из них были заместители с различной длиной линкера между азотистым основанием и флуорофором, а также длиной линкера между четвертичной аммониевой группой и вторым гетероциклом Cy5-флуорофора. Определяли показатели эффективности амплификации, а также выход целевого продукта и плотность встраивания метки в ПЦР-продукт. Обнаружено, что при одновременном введении в реакцию Cy5-модифицированных dU и dC в эквимолярных концентрациях ингибирующий эффект не подчинялся прямо пропорциональной зависимости от концентрации – в отличие от таковой при раздельном (индивидуальном) введении флуоресцентно меченных dNTPs. Это позволяет использовать одновременное введение Cy5-модифицированных dU и dC в ПЦР для увеличения чувствительности в методах, основанных на детекции флуоресцентного сигнала, например в технологии ДНК-микрочипов.

Показать

Скрыть

Молекулярная биология. 2025;59(6):1022-1028

1022-1028

(Rus)

(JATS XML)

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация