Предполагается, что вариации числа копий участков ДНК (copy number variation, CNV) могут вносить вклад в формирование генетической структуры многофакторных заболеваний, тем самым объясняя определенную долю их наследуемости. Вместе с тем, поиск CNV у больных с ишемической болезнью сердца (ИБС) с использованием матричной сравнительной геномной гибридизации (array comparative genome hybridization, aCGH) ранее не проводился. Цель исследования заключалась в оценке спектра и характеристике CNV у больных с ИБС с использованием технологии aCGH. Скрининг CNV выполнен с применением высокоразрешающих микрочипов SurePrint G3 Human CGH+SNP 2x400 K (Agilent Technologies). Тестируемые образцы ДНК получены из лейкоцитов периферической крови мужчин с ИБС (n = 10). В качестве референсной использовалась ДНК мужчины европейского происхождения (Agilent Euro Male, Agilent Technologies). Всего в лейкоцитах идентифицировано 90 CNV, среди них - 72 (80%) содержат гены, белковые продукты которых участвуют в иммуновоспалительном ответе, обеспечивают функционирование обонятельных рецепторов, а также ферментов метаболизма. Гены, картированные в области CNV в хромосомных субсегментах 1p22.2 (GBP3), 1p21.1 ( AMY2B ) и 22q11.23 ( GSTT1, LOC391322 ), ранее были связаны с атеросклерозом и его факторами риска.

Каждый сотый новорожденный имеет порок сердца, и в 10% случаев они являются причиной младенческой смертности. Генетические изменения могут стать основой возникновения сердечно-сосудистых аномалий. У части пациентов с врожденными пороками сердца, сопровождающимися экстракардиальной патологией, могут быть выявлены патогенные вариации числа копий ДНК. В настоящем исследовании 15 пациентам в возрасте от 1 месяца до 4 лет, перенесшим оперативное лечение по поводу врожденного порока сердца, был проведен полногеномный анализ с использованием ДНК-микрочипов высокого разрешения SurePrint G3 Human Genome CGH Microarray Kit, 8х60K. Все пациенты имели экстракардиальную патологию. У 7 из 15 (46%) детей выявлены патогенные и вероятно патогенные вариации числа копий ДНК: у 4 пациентов диагностирован синдром микроделеции 22q11.2, по одному пациенту имели синдромы микроделеции 7q11.23 и микроделеции 1p36, еще один пациент имел микродупликацию в регионе 20p13. Полученные данные свидетельствуют о том, что aCGH отличается высокой диагностической ценностью при выявлении геномного дисбаланса у детей с врожденными пороками сердца и экстракардиальной патологией.

Рак предстательной железы (РПЖ) является одной из самых распространенных опухолей среди мужчин. Цель проведенного исследования заключалась в изучении экспрессии транскрипционного фактора Brn-3a, AR, ERa в процессах развития РПЖ в связи с уровнем активации сигнального пути AKT/m-TOR, наличием инвазии в семенные пузырьки и степенью дифференцировки опухоли. В исследование было включено 50 больных местно-распространенным РПЖ, прошедших стандартное лечение в клиниках НИИ онкологии Томского НИМЦ. Определение уровня экспрессии генов Brn-3a, AR, ERa, и компонентов сигнального пути AKT/m-TOR проводили методом ПЦР в реальном времени. Показана ассоциация увеличения экспрессии ядерного белка Brn-3a с развитием РПЖ, что связано с возрастанием уровня ERa и активацией сигнального каскада AKT/m-TOR. При этом инвазия опухоли происходит при высоких уровнях мРНК стероидных рецепторов и PTEN, а также низкой экспрессии m-TOR. Выявлены связи между индексом Глисона и уровнем мРНК изучаемых молекулярных маркеров. Снижение экспрессии AKT, GSK-3b на фоне возрастания уровня мРНК 4E-BP1 наблюдалось по мере снижения степени дифференцировки опухоли. Такие измерения происходили на фоне гиперэкспрессии фосфатазы PTEN. Представленные факты, отражающие особенности изменений биологических свойств опухоли, вероятно, могут составлять основу создания молекулярной панели для оценки развития и прогрессирования заболевания.

Атеросклероз - многофакторное возрастзависимое заболевание с определенным вкладом эпигенетических факторов. Снижение общего уровня метилирования ДНК, оцененного по метилированию ретротранспозона LINE-1, в лейкоцитах крови ассоциировано с риском осложнений атеросклероза, но недостаточно изучен эпигенетический статус LINE-1 в очаге поражения - стенке артерии. Цель - анализ вариабельности общего уровня метилирования ДНК (оцененного по метилированию ретротранспозона LINE-1) в клетках крови и сонных артерий при атеросклерозе у человека. Оценка метилирования LINE-1 в клетках сонных артерий, пораженных атеросклерозом, и лейкоцитах крови тех же пациентов (n = 92), а также лейкоцитах крови здоровых индивидов сопоставимого возраста (n = 60) выполнена методом бисульфитного пиросеквенирования. Общий уровень метилирования ДНК по элементу LINE-1 в лейкоцитах крови был ниже у пациентов с клинически выраженным атеросклерозом сонных артерий (66,2%) по сравнению со здоровыми индивидами (68,2%; p<0,05). В клетках сонных артерий, пораженных атеросклерозом, наблюдалось более выраженное снижение уровня метилирования LINE-1 относительно того же показателя в лейкоцитах крови (64,8% против 66,2% соответственно, p<0,05). Уровень метилирования LINE-1 обратно коррелировал c хронологическим возрастом в группе здоровых индивидов, а также с индексом массы тела и коэффициентом атерогенности у здоровых лиц и пациентов с выраженным атеросклерозом сонных артерий. Снижение общего уровня метилирования ДНК, оцененного по метилированию ретротранспозона LINE-1, в лейкоцитах крови и клетках артерий связано с клинически выраженным атеросклерозом сонных артерий и его факторами риска.

В настоящем исследовании в группе спонтанных абортусов I триместра беременности с нормальным кариотипом проведён анализ индекса метилирования импринтированных генов GNAS ( NESP55 ) и GRB10. Исследование выполнено с использованием образцов экстраэмбриональной мезодермы 47 спонтанных абортусов и 45 индуцированных абортусов, составивших контрольную группу. Показано статистически значимое увеличение индекса метилирования импринтированного гена NESP55 и снижение индекса метилирования гена GRB10 у спонтанных абортусов. Исходя из функции исследуемых импринтированных генов можно предположить, что увеличение индекса метилирования гена NESP55 и его снижение в GRB10 могли усиливать подавление роста эмбриона и привести к остановке его развития.

Сравнение молекулярных кариотипов внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости бластоцисты, клеток эмбриобласта и трофэктодермы открывает новые перспективы для изучения цитогенетических механизмов формирования числовых хромосомных нарушений в преимплантационном периоде развития человека. Кроме того, такой анализ позволяет оценить диагностическую ценность внеклеточной ДНК как дополнительного источника информации об эмбриональном кариотипе при преимплантационной генетической диагностике. Цель исследования - сравнительное молекулярно-цитогенетическое кариотипирование эмбриобласта, трофэктодермы и внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости бластоцисты. Методами метафазной и микроматричной сравнительной геномной гибридизации проанализировано 29 бластоцист человека 5 дня развития. Внеклеточная ДНК была успешно амплифицирована в 86,2% (25/29) образцов. По результатам анализа трофэктодермы, эмбриобласта и внеклеточной ДНК, бластоцисты были эуплоидными в 31%, 36% и 28% случаев соответственно. Лишь 3 бластоцисты из 29 (10,3%) имели нормальный кариотип по данным анализа всех трех образцов. Всего было выявлено 175 анеуплоидий, при этом трисомии, моносомии, частичные три- и моносомии встречались с частотой 47,4%, 46,9%, 5,1% и 0,5% соответственно. Отмечено преобладание трисомий в эмбриобласте, недоступном для преимплантационного генетического скрининга. Хромосомный мозаицизм выявлен в 14 обследованных бластоцистах (48,2%), а в 44,8% бластоцист описаны реципрокные анеуплоидии, представленные сочетанием трисомии и моносомии по одной паре гомологичных хромосом. Всего зафиксировано 25 реципрокных анеуплоидий, в формирование которых было вовлечено 50 из 175 анеуплоидий (28,5%). Таким образом, внеклеточная ДНК может быть успешно амплифицирована и проанализирована современными молекулярно-цитогенетическими методами. Результаты сравнительного молекулярного кариотипирования внеклеточной ДНК, клеток эмбриобласта и трофэктодермы в целом свидетельствуют о недооценке частоты анеуплоидных и мозаичных бластоцист. Установлено, что в 72,4% случаев молекулярные кариотипы эмбриобласта и трофэктодермы не являются идентичными, что говорит о невозможности прямой экстраполяции результатов преимплантационного генетического скрининга биопсированных клеток трофэктодермы на внутреннюю клеточную массу. Соответственно, внеклеточная ДНК в полости бластоцист человека может рассматриваться как важный дополнительный источник информации о кариотипе эмбриона при проведении преимплантационной генетической диагностики.

Фенотипические проявления транслокаций Х;аутосома, в отличие от транслокаций аутосома;аутосома, часто зависят от нескольких факторов: расположения точек разрыва на обеих хромосомах и особенностей инактивации Х-хромосомы. Благодаря развитию молекулярно-цитогенетических и генетических методов в настоящее время мы можем более детально исследовать каждый конкретный случай таких транслокаций, что позволяет глубже понять причины проявления патологического фенотипа. Цель исследования - оценить влияние инактивации Х-хромосомы на клинические проявления различных транслокаций Х;аутосома. С использованием матричной сравнительной геномной гибридизации (aCGH, 8х60K, Agilent Technologies) и метилчувствительной ПЦР проанализированы хромосомные мутации и уточнены точки разрыва, а также оценен характер инактивации Х-хромосомы у трех пациенток женского пола с различными транслокациями X;аутосома. В случае несбалансированной транслокации 46,X,t(X;3)(p11.3;q21.3) инактивация Х-хромосомы оказывает протективное действие на фенотип, тогда как сбалансированная транслокация 46,X,t(X;9)(q22;q13) у второй пациентки проявляется тяжелыми клиническими симптомами вследствие возможной частичной функциональной моносомии хромосомы 9. Кроме того, на фенотип пациентки может оказывать влияние дополнительная микроделеция, выявленная в субсегменте 22q11.22 методом aCGH. И, наконец, в случае, когда в транслокации 46,X,t(X;10)(p22.2;q11.2) задействован дистальный район короткого плеча Х-хромосомы, процесс инактивации не связан с фенотипом пациента, так как регион Xp22.2 избегает инактивации. Для детального анализа фенотипических проявлений транслокаций Х;аутосома необходим комплексный подход, включающий цитогенетические, молекулярно-цитогенетические методы анализа структуры хромосом и анализ характера инактивации Х-хромосомы.

Туберкулез (ТБ) является глобальной проблемой здравоохранения как во всем мире, так и в нашей стране, особенно на территории Сибирского федерального округа и Дальнего Востока. Общеизвестным является факт наличия генетических факторов, влияющих на предрасположенность к ТБ. Целью данной работы было изучение роли полиморфизмов генов системы IL-12/IFN-g в развитии разных клинических форм ТБ. Исследование проведено в выборке русских жителей г. Томска: больные ТБ (n = 331) и здоровые доноры (n = 279). Среди больных были выделены подгруппы пациентов с первичным (n = 61) и вторичным (n = 270) ТБ, а также пациенты с инфильтративной (n = 155) и диссеминированной формами (n = 68) ТБ. Показана ассоциация аллеля А и генотипа AA гена STAT1 (rs2066797) с развитием вторичного ТБ (p = 0,0097). Кроме того, установлена ассоциация аллеля С и генотипа СС гена IL12RB1 (rs17882555) с развитием инфильтративной формы заболевания (p<0,001). Полученные результаты свидетельствуют о различиях в генетической подверженности отдельным клиническим формам ТБ.

Привычное невынашивание беременности (ПНБ) - это потеря двух и более беременностей подряд, затрагивающая до 5% супружеских пар в популяции. Средняя частота хромосомных аномалий у спонтанных абортусов человека составляет около 50%, и если считать возникновение хромосомных аномалий случайным событием, то, независимо от кариотипа первого выкидыша, последующий в половине случаев должен быть цитогенетически нормальным. Целью данной работы было определить, существует ли закономерная повторяемость хромосомной конституции у спонтанных абортусов от одной супружеской пары. Прокариотипировано 108 случаев повторной гибели эмбриона в 51 семье. Кариотип абортусов был получен с использованием комбинации нескольких методов: стандартного цитогенетического анализа, сравнительной геномной гибридизации (CGH), флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) и сравнительной геномной гибридизации на микрочипах (aCGH) (73, 29, 3 и 3 образца соответственно). Среди обследованных женщин 35% (18/51) были здоровы, а 59% (30/51) имели заболевания женской половой сферы, ассоциированные с ПНБ. Отношение шансов (OR) потери второго эмбриона с таким же кариотипом (нормальным или аномальным), как и у первого абортуса, составило 6,98 (95% CI: 2,04-23,88; p = 0,0013). У 19 женщин из 51 (37%) все погибшие зародыши были с нормальным кариотипом, причем у 7 из этих женщин не было выявлено патологии, обусловливающей невынашивание беременности. Оба выкидыша с аномалиями кариотипа имели 35% (18/51) женщин, из них у 6 женщин аномалии эмбрионов представляли собой повторные трисомии по различным хромосомам (гетеротрисомии), еще в одной семье оба абортуса имели трисомию 16. Одиннадцать случаев повторной гибели эмбрионов оказались сочетанием различных типов аномалий. Средний возраст женщин с двумя трисомными выкидышами оказался выше, чем у женщин с двумя выкидышами с различными типами аномалий (33,1 ± 3,45 и 28,7 ± 5,78 года соответственно, p = 0,025). Вероятность того, что последующий абортус будет иметь такой же кариотип (нормальный или аномальный), что и предыдущий, повышена. Повторные выкидыши с нормальным кариотипом могут быть обусловлены наличием у женщин этиологических факторов невынашивания, не диагностируемых стандартными методами обследования. Некоторые пациентки с повторными трисомиями абортусов, возможно, имеют более высокий риск хромосомного нерасхождения, чем другие женщины в том же возрасте. Сочетание у абортусов от одной женщины аберраций различных типов скорее всего случайно: маловероятно, чтобы наличие конкретного типа аномалии могло быть связано с повышенным риском возникновения другого типа аномалий, так как их формирование обусловлено различными механизмами.

Популяции человека проживают в различных условиях среды обитания, которые требуют адаптации, особенно к экстремальным средовым факторам. Действие адаптивной эволюции отражается и на генетической структуре популяций человека. В настоящем исследовании был проведен анализ вариабельности 25 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), связанных с адаптацией к холодному климату, в мировых популяциях. Показано влияние климатических и географических факторов на генетическое разнообразие популяций человека. Выявлен рост генетического разнообразия по изученным маркерам от Африки по мере расселения современного человека по земному шару. Вероятно, высокая частота аллелей, ассоциированных с адаптацией к климату, в некоторых популяциях человека может быть объяснена в рамках гипотезы канализации/деканализации геном-феномных отношений в ходе расселения современного человека.

Регуляторные однонуклеотидные полиморфные варианты (rSNP) представляют большой интерес для исследователей, поскольку играют значимую роль в развитии различных патологических состояний человека путем изменения уровня экспрессии кандидатных генов, однако относятся к наименее изученной функциональной группе SNP. Целью данного исследования было изучение генетической компоненты преэклампсии (ПЭ) по системе rSNP нового гена-кандидата NDRG1 и выявление роли естественного отбора в ее формировании. В представленной работе изучено четыре rSNP. Исследование проводилось в различных этнических группах (русские, якуты и буряты). Полученные данные показали ассоциацию с развитием ПЭ трех rSNP гена NDRG1: rs12678229, rs2227262 и rs3802252. Выявлено действие слабого отрицательного отбора для rs2227262. Результаты исследования могут свидетельствовать о значимой роли rSNP нового гена-кандидата NDRG1 в формировании вариабельности уровня экспрессии плацентарной ткани при физиологично протекающей беременности и ПЭ.

Туберкулез является значимой медико-социальной проблемой в связи с широкой распространенностью, высокой степенью инвалидизации и смертности населения. После инфицирования M. tuberculosis у подавляющего большинства развивается латентная туберкулезная инфекция (ЛТБИ), адекватно оценить истинную распространенность которой (по оценкам ВОЗ - это около 30% населения) практически невозможно, поскольку диагностику данного состояния проводят лишь у детей и ВИЧ-инфицированных. Целью настоящего исследования был поиск генетических маркеров, ассоциированных с ЛТБИ. У 70 пациентов с ЛТБИ и 445 индивидов из контрольной выборки изучено 62 однонуклеотидных полиморфизма (SNPs). Ассоциации с ЛТБИ выявлены для трех маркеров: rs2505675 (pperm = 0,020), rs958617 (pperm = 0,019), rs6676375 (pperm = 0,021). С использованием MB-MDR выявлены информативные для оценки риска развития ЛТБИ межлокусные комбинации генотипов, характеризующие возможные межгенные (эпистатические) взаимодействия. Получено 4 двухлокусных (p<0,01) и 5 трехлокусных статистически значимых моделей (p<0,001), включающих 14 SNPs. Детальное рассмотрение полученных моделей позволило для каждой межлокусной комбинации получить от одного до трех сочетаний генотипов, предрасполагающих к развитию ЛТБИ, значения OR для которых составляют от 1,97 до 15,66. Полученные результаты указывают на выраженную роль эпистатических взаимодействий генов при ЛТБИ.

Physiological changes in the brain with natural aging and the development of dementia have a common genetic basis, which makes it important to search for genetic variants that delineate the natural decline in cognitive abilities with age and dementia of the Alzheimer's type. Objective: the search for the relationship between two polymorphic variants (rs429358 and rs7412) APOE gene and their protein isoforms (apoE) with the variability of cognitive functions in the elderly, determined by Montreal Cognitive Assessmnet (MoCA) total score. The study was performed on a group of 695 elderly people (177 men and 518 women) tested by a battery of MoCA tests. Genotyping was carried out by real-time PCR using TaqMan probes. The analysis of genotypic variability associations with the nominal trait was performed by the Kruskel-Wallis and the median test nonparametric methods.It was shown that the rs429358*C allele carriers and protein isoforms e4/e4+e2/e4+e3/e4 carriers in comparison with the e3/e3 homozygous have the greatest risk of decreased cognitive abilities in old age (OR (95% CI) was 1.51 (1.09 - 2.10), c2 = 6.66, p = 0.01 and OR = 1.64, 95% CI (1.11 - 2.44), c2 = 6.76, p = 0.009, respectively). Probably, the revealed associations indicate to the presence of common genes and mechanisms for dementia and intellect with normal variability of cognitive functions inheritance.

Проведено репликативное ассоциативное исследование в дизайне случай-контроль 30 однонуклеотидных полиморфных вариантов генов, показавших высокодостоверную ассоциацию с когнитивными функциями, болезнью Альцгеймера (БА) или шизофренией по данным полногеномных ассоциативных исследований и метаанализам. Была установлена статистически достоверная ассоциация полиморфного варианта rs12922317 гена SNX29 с фенотипом БА, что в других работах не встречалось. Минорный аллель G rs12922317 гена SNX29 достоверно чаще встречался среди больных БА по сравнению с контрольной группой (OR = 1,57, 95% CI 1,14-2,16, p = 0,006). В других работах была показана роль полиморфного маркера rs12922317 гена SNX29 в развитии таких заболеваний, как шизофрения, В-клеточная лимфома яичка и эпителиальная овариальная карцинома.

Митохондриальный геном кодирует жизненно важные белки субъединиц дыхательной цепи и характеризуется высоким уровнем полиморфизма в популяциях человека. Однако работы по поиску генов предрасположенности к многофакторным заболеваниям, в том числе сердечно-сосудистым, часто ограничиваются анализом ядерного генома. В то же время показано, что отдельные генотипы мтДНК могут отличаться более высокой или низкой эффективностью окислительного фосфорилирования. Выявлены ассоциации популяционного полиморфизма мтДНК с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Согласно результатам наших исследований, а также опубликованных другими авторами результатам ассоциативных и функциональных исследований, можно говорить о том, что эффект полиморфизма мтДНК проявляется чаще не в предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям в целом, а в риске развития осложнений и коморбидных фенотипов в пределах синтропии сердечно-сосудистого континуума.