Изучение многих медико-биологических проблем характеризуется явной недооценкой фундаментальной роли митохондрий в эволюции практически всех эукариотических организмов на планете, включая грибы, растения и животный мир. Тем более важно учитывать фундаментальные и разносторонние функции митохондрий при изучении физиологии и патологии человека, механизмов старения. В данной лекции мы коротко рассматриваем происхождение митохондрий, их роль в возникновении растений, которые появились на планете на 1-1,5 миллиарда лет позднее эукариот с митохондриями, и послужили пищевой основой для бурной эволюции всех видов животного мира. В ходе превращения протобактерии в митохондрию примерно 1000- 1500 генов было передано в ядро эукариот, а оставшиеся в мтДНК 37 генов присутствуют практически у всех видов животных. Появление митохондрий у эукариот привело к повышению продукции активных форм кислорода и ускорению мутаций мтДНК. Предполагается, что появление полового размножения в ходе эволюции явилось способом защиты от накопления вредных мутаций в популяции...

Ключевым этапом в исследованиях, направленных на изучение роли отдельных типов клеток в функционировании артерий человека in vivo как в норме, так и при поражении атеросклерозом, является получение суспензии клеток из стенки кровеносного сосуда. К настоящему времени разработан ряд подходов к дезагрегации артерий. В обзоре систематизированы опубликованные ранее данные и методики, представлен алгоритм оптимизации процедуры дезагрегации артерий, а также описаны возникающие проблемы и способы их решения.

Исследования феномена сочетания одновременно нескольких болезней у отдельного индивидуума, актуализированные во второй половине XIX в., спустя 150 лет активно анализируются с использованием генетических подходов. В статье представлен обзор результатов таких исследований в отношении аллергических заболеваний, в частности особого их варианта, так называемого «атопического марша», последовательного развития экземы, аллергического ринита и астмы (синтропия «атопический марш»). Обобщены результаты генетических и эпидемиологических исследований, проведен анализ работ поиска полногеномных ассоциаций, рассмотрена роль мутаций в гене филаггрина ( FLG ) в развитии данной синтропии.

Обнаружен повышенный уровень нарушений эпигенетической регуляции экспрессии генов в трофобласте хориона спонтанных абортусов с трисомией 16. Среди гиперметилированных генов была значимо обогащена группа генов секретируемых белков, значительное количество генов кодировали рецепторы и транскрипционные факторы. Гиперметилирование выявленных генов является потенциальной причиной гибели эмбрионов с трисомией 16 на ранних стадиях развития.

Экспрессия микроРНК (miRNA) изменяется под действием различных факторов, что создаёт проблему интерпретации результатов исследований, поскольку патологические процессы могут изменять не только функциональную активность клеток, но и соотношения клеточных популяций. Возможным решением является применение подходов клеточной деконволюции. Нами был разработан алгоритм создания референсной панели экспрессии miRNA, специфичной для определенных типов клеток, что позволяет оценить представленность различных клеточных популяций в стенке артерий. Показано, что существующие алгоритмы деконволюции подходят для данных miRNA.

Асимметричная инактивация Х-хромосомы характерна как для женщин с привычным невынашиванием, так и для спонтанных абортусов с кариотипом 46,XX, а смещение инактивации у спонтанного абортуса чаще связано с наличием асимметричной инактивации у матери.

Установлено, что остановка эмбрионального развития человека сопровождается мультилокусными дефектами метилирования импринтированных генов, частота которых повышена в плацентарных тканях спонтанных абортусов от женщин с привычным невынашиванием беременности. Показано, что множественные дефекты метилирования импринтированных генов сопровождаются мутациями гена NLRP7 у спонтанных абортусов от женщин с привычным невынашиванием беременности, а родители являются гетерозиготными носителями данных мутаций.

Многочисленными исследованиями показано, что ключевые патогенетические механизмы больших акушерских синдромов (БАС) связаны с нарушением процессов плацентации. В связи с чем, целью нашей работы являлся поиск новых генетических маркеров этих гестационных осложнений на основе интегративного анализа данных, полученных при полногеномном экспрессионном профилировании плацентарной ткани. Нами выявлено 64 гена, транскрипционная активность которых статистически значимо изменяется как минимум при двух заболеваниях группы БАС. Показана значимая роль нарушения межклеточных взаимодействий и регуляции модификации белков в плацентарной ткани при развитии изученных патологических состояний беременности, идентифицированы мастер-регуляторы, рассматриваемые в качестве потенциальных терапевтических мишеней.

Проблема профилактики и ранней диагностики преэклампсии (ПЭ) продолжает оставаться одной из ведущих в акушерстве, поскольку данное осложнение беременности несет большой риск материнской и младенческой смертности. Считается, что основная причина ПЭ - это нарушение этапов формирования плаценты, а регуляции экспрессии генов является значимым механизмом развития плацентарной патологии. Классический подход в транскриптомных исследованиях экспрессии основан на поиске дифференциально-экспрессирующихся генов при заболевании, однако такой подход рассматривает гены изолированно, не учитывая их возможные взаимодействия. Более перспективным подходом является анализ коэкспрессии, который описывает гены, вовлеченные в единые биологические пути патологического процесса, а также позволяет выделять в каждом из кластеров наиболее функционально значимый ген в сети - центральный (hub gene).

В настоящем исследовании впервые применен эволюционный подход к изучению генетической архитектуры преэклампсии (ПЭ) по системе регуляторных однонуклеотидных полиморфных вариантов (rSNP) дифференциально экспрессирующихся генов (ДЭГ), выявленных благодаря анализу транскриптома плаценты. Полученные результаты демонстрируют значимую роль 10 rSNP 8 ДЭГ и их адаптивных изменений на макроэволюционном и/или микроэволюционном уровне в формировании наследственной подверженности к ПЭ у русских и якутов.

В рамках подготовительных этапов преимплантационного тестирования 9 моногенных заболеваний (ПГT-М) методом гнездовой ПЦР проанализированы 144 локуса (STR и патогенные варианты)109 единичных клеток и 24 образцов продуктов полногеномной амплификации (ПГА) нескольких клеток.

Проведен анализ выживаемости клеток, оценка уровня фокусов белков репарации ДНК и частоты радиационно-индуцированных микроядер в условиях дифференциальной экспрессии генов ADAMTS1, RBFOX2, THBS1 и WHSC1 в модельных системах in vitro и в лимфоцитах периферической крови человека. Полученные результаты указывают на потенциальную возможность использования уровня экспрессии данных генов для выявления индивидов с повышенной радиочувствительностью.

Изучение генетических особенностей дистропных заболеваний (в том числе, астмы и туберкулеза), определяющих формирование взаимоисключающих фенотипов на клиническом уровне, важно для лучшего понимания их патогенеза. Цель настоящего исследования заключалась в оценке значимости генетического полиморфизма гена NBN в формировании предрасположенности к астме и туберкулезу. Изучена изменчивость rs1805800 и rs709816 гена NBN в выборках больных бронхиальной астмой (БА), туберкулезом (ТБ) и популяционной выборке г. Томска (ПВ), общая выборка составила 683 человека. Показано разнонаправленное изменение частот аллелей, генотипов, сочетаний генотипов по rs1805800 и rs709816 гена NBN между группами больных БА и ТБ по сравнению с популяционной выборкой. Для развития БА генотип CT rs1805800 обладает рисковым (OR=1,66, χ2=5,41, p=0,02); а генотипа СС - протективным (OR=0,57, χ2=5,57, p=0,018) эффектом. Статистически значимые различия между группами БА и ТБ выявлены также по частотам сочетаний генотипов rs1805800/rs709816 в гене NBN (χ2 = 12,88; p=0,045).

Проведен сравнительный анализ генетической структуры предрасположенности к прогрессированию фиброза печени при хроническом вирусном гепатите С (ХВГС) и алкогольной болезни печени (АБП). С циррозом печени при ХВГС ассоциирован генотип СС rs708272 гена CETP (OR=4,08 [95%CI:1,69-10,03]; р=0,001). С алкогольным циррозом ассоциирован генотип CG rs12054703 гена NUP155 (OR=1,86 [95%CI:1,11-3,13]; р=0,016). Генотип CG rs7590760 гена DNMT3A является протективным относительно развития алкогольного цирроза (OR=0,43 [95%CI:0,24-0,78]; р=0,004). Таким образом, выявлено, что генетическая компонента предрасположенности к циррозу печени различна для этиологически разных форм заболевания.

В настоящем исследовании установлены ассоциации полиморфных вариантов генов TNF (rs1800629), TNFB (rs2239704) и TNFRSF1B (rs652625) с развитием бронхиальной астмы и туберкулеза. Различия в характере транскрипции гена TNF в зависимости от генотипа и воздействия стимуляторов микробного/немикробного происхождения (LPS, IFN-γ) предполагают функциональную значимость однонуклеотидной замены G>A (rs1800629) в гене TNF.