Background: Detection of submicroscopic chromosomal alterations in patients with a idiopathic intellectual disability (ID) allows significant improvement in delineation of the regions of the genome that are associated with brain development and function. However, these chromosomal regions usually contain several protein-coding genes and regulatory elements, complicating the understanding of genotype-phenotype correlations. We report two siblings with ID and an unrelated patient with atypical autism who had 3p26.3 microdeletions and one intellectually disabled patient with a 3p26.3 microduplication encompassing only the CNTN6 gene.

Results: Two 295.1-kb microdeletions and one 766.1-kb microduplication of 3p26.3 involving a single gene, CNTN6, were identified with an Agilent 60K array. Another 271.9-kb microdeletion of 3p26.3 was detected using an Affymetrix CytoScan HD chromosome microarray platform. The CHL1 and CNTN4 genes, although adjacent to the CNTN6 gene, were not affected in either of these patients.

Conclusions: The protein encoded by CNTN6 is a member of the immunoglobulin superfamily and functions as a cell adhesion molecule that is involved in the formation of axon connections in the developing nervous system. Our results indicate that CNTN6 may be a candidate gene for ID.

Keratosis pilaris and ulerythema ophryogenes (keratosis pilaris atrophicans faciei) are part of a group of hereditary disorders of hair follicle keratinization involving follicular inflammation and subsequent atrophy. Monosomy 18p refers to a chromosomal disorder resulting from the deletion of all or part of the short arm of chromosome 18. This trias was first described in a patient by Zouboulis et al. (1994) and has been reported by different authors in four additional patients since then. We have reviewed the five almost identical cases that have been reported in 20 years and we suggest the existence of a new rare syndrome characterized by the trias keratosis pilaris, ulerythema ophryogenes and monosomy 18p. Recognition of the syndrome could assist in early diagnosis of monosomy 18p in these patients.

The use of array comparative genomic hybridization (array CGH) as a diagnostic tool in molecular genetics has facilitated the identification of many new microdeletion/microduplication syndromes (MMSs). Furthermore, this method has allowed for the identification of copy number variations (CNVs) whose pathogenic role has yet to be uncovered. Here, we report on our application of array CGH for the identification of pathogenic CNVs in 79 Russian children with intellectual disability (ID). Twenty-six pathogenic or likely pathogenic changes in copy number were detected in 22 patients (28%): 8 CNVs corresponded to known MMSs, and 17 were not associated with previously described syndromes. In this report, we describe our findings and comment on genes potentially associated with ID that are located within the CNV regions.

According to epidemiological observations, Opisthorchis felineus liver fluke invasion is negatively associated with the development and severity of allergic diseases in endemic regions of Russia. We hypothesized that the invasion is an important factor in gene-environmental interactions (GEI) underlying allergy. To prove this, we tested 10 single nucleotide polymorphisms of immune response modifying genes in 428 individuals stratified by atopic bronchial asthma presence and O. felineus invasion. Using regression models, a statistically significant interaction between the rs6737848 polymorphism of SOCS5 gene and O. felineus invasion was observed (pint=0.001, OR=5.66, 95% CI 1.96-16.31 for dominant model; pint=0.003; OR=4.38, 95% CI 1.68-11.45 for additive model). The interaction is based on the statistically significant association between the SOCS5 gene and atopic bronchial asthma in patients without O. felineus infection, while no such association is seen in patients infected by the helminth. These data confirm for the first time the importance of the helminth invasion as an environmental factor influencing the association between genetic factors and atopic bronchial asthma. In particular, O. felineus diminishes the risk of atopic bronchial asthma associated with the SOCS5 gene polymorphism.

Oxidative stress resulting from an increased amount of reactive oxygen species and an imbalance between oxidants and antioxidants plays an important role in the pathogenesis of asthma. The present study tested the hypothesis that genetic susceptibility to allergic and nonallergic variants of asthma is determined by complex interactions between genes encoding antioxidant defense enzymes (ADE). We carried out a comprehensive analysis of the associations between adult asthma and 46 single nucleotide polymorphisms of 34 ADE genes and 12 other candidate genes of asthma in Russian population using set association analysis and multifactor dimensionality reduction approaches. We found for the first time epistatic interactions between ADE genes underlying asthma susceptibility and the genetic heterogeneity between allergic and nonallergic variants of the disease. We identified GSR (glutathione reductase) and PON2 (paraoxonase 2) as novel candidate genes for asthma susceptibility. We observed gender-specific effects of ADE genes on the risk of asthma. The results of the study demonstrate complexity and diversity of interactions between genes involved in oxidative stress underlying susceptibility to allergic and nonallergic asthma.

Co-existence of bronchial asthma (BA) and tuberculosis (TB) is extremely uncommon (dystropic). We assume that this is caused by the interplay between genes involved into specific pathophysiological pathways that arrest simultaneous manifestation of BA and TB. Identification of common and specific genes may be important to determine the molecular genetic mechanisms leading to rare co-occurrence of these diseases and may contribute to the identification of susceptibility genes for each of these dystropic diseases. To address the issue, we propose a new methodological strategy that is based on reconstruction of associative networks that represent molecular relationships between proteins/genes associated with BA and TB, thus facilitating a better understanding of the biological context of antagonistic relationships between the diseases. The results of our study revealed a number of proteins/genes important for the development of both BA and TB.

Complex diseases, including asthma, have genetic and environmental origins. Genome-wide association studies have identified multiple genes for the development of asthma, yet they only explain a limited proportion of asthma heritability. Interactions between genetic predisposition and exposure to passive smoking might explain in part the hidden heritability of childhood asthma. However, to date, this approach has not been reported for the discovery of interactions between genes and tobacco smoke exposure.

The distribution of the allele and genotype frequency for the TOMM40 gene polymorphic variants rs741780, rs157580, rs1160985, rs2075650, and rs8106922 was analyzed in a sampling of ethnic Russians from the city of Kemerovo. The study of the structure of linkage disequilibrium in terms of five studied polymorphic variants showed the presence of a haplotype block 2 Kb in length, which includes three polymorphic variants, i.e., rs741780, rs1160985, and rs8106922. The differences in the frequencies of alleles and genotypes in terms of the polymorphic rs2075650 and rs157580 variants between ethnic Russians from the city of Kemerovo and other European populations were detected. It was discovered that polymorphic variants of TOMM40 rs741780, rs1160985, and rs8106922 are associated with serum triglyceride concentrations. In men, the polymorphic variant rs2075650 is associated with low-density lipoprotein cholesterol levels. In women, the polymorphic variant rs741780 is associated with diastolic blood pressure levels.

В ранее проведенных нами исследованиях на лимфоцитах периферической крови человека был обнаружен феномен сниженной эффективности репарации двунитевых разрывов ДНК в ответ на воздействие импульсно-периодическим рентгеновским излучением в малых дозах. Одним из объяснений наблюдаемого феномена может являться наличие в клетке порога активации систем антиокислительной защиты и систем репарации радиационно-индуцированных двуните-вых разрывов ДНК, достижение которого является необходимым условием для запуска и эффективного функционирования систем репарации. В связи с этим для анализа влияния уровня активных форм кислорода на эффективность репарации двунитевых разрывов ДНК был проведен эксперимент по оценке уровня фокусов белка yH2AX после воздействия импульсно-периодическим рентгеновским излучением на лимфоциты периферической крови человека, необработанные и предварительно обработанные 10 мкМ H 2O 2. Было установлено, что добавление 10 мкМ H 2O 2 незначительно повышает уровень фокусов белка yH2AX, но не влияет на радиочувствительность клеток. Также не было обнаружено значимых различий между долями репарированных двунитевых разрывов ДНК в предварительно обработанных и необработанных 10 мкМ H 2O 2 лимфоцитах. В связи с высокой вариабельностью результатов между донорами можно предположить, что эффекты воздействия зависят от индивидуальных особенностей.

Внедрение современных молекулярно-цитогенетических технологий в иссле-довательскую и диагностическую практику предоставляет беспрецедентные возможности для высокоразрешающего молекулярного кариотипирования в различных областях клинической цитогенетики. В настоящей работе представлены данные о спектре хромосомного дисбаланса и CNV-полиморфизме при наиболее тяжелой форме нарушений раннего эмбрионального развития (анэмбрионии), полученные с использованием матричной сравнительной геномной гибридизации (aCGH) на ДНК-микрочипах высокого разрешения. Проведен анализ генного состава участков хромосом, затронутых микроделециями и микродупликациями. Обсуждаются возможности, ограничения и перспективы применения технологии aCGH для идентификации генетических причин потерь беременности на ранних сроках.

Аномалии метилирования ДНК играют значительную роль в возникновении и развитии онкологических заболеваний. В связи с этим возникает необходимость в изучении данных аберраций для более полного понимания патогенеза злокачественной трансформации. Для этого нужны адекватные и объективные методы исследования. В литературном обзоре представлены основные методы исследования метилирования ДНК, а также оценены возможности их применения для выявления различных типов эпигенетических аномалий.

Выполненное исследование позволило выявить значительную неоднородность группы люминального А типа рака молочной железы, проявляющуюся различиями взаимосвязи частоты лимфогенного метастазирования с морфологическими и молекулярнобиологическими параметрами первичного опухолевого узла. Частота возникновения регионарных метастазов оказалась связанной с наличием микроальвеолярных структур в инфильтративном компоненте инвазивного протокового рака и с его фенотипическим разнообразием только у больных, находящихся в менопаузе. Это может свидетельствовать о различиях в патогенезе опухолевого процесса у больных с разным состоянием менструальной функции даже в пределах одной молекулярно-генетической группы опухолей. Важно подчеркнуть, что различные варианты клинического поведения люминального рака типа А сопряжены с морфологическими параметрами опухоли, что делает легкодоступным получение дополнительной информации при гистологическом исследовании биопсийного материала для прогнозирования течения этой формы рака молочной железы.

Разработаны источники, способные генерировать импульсно-периодическое рентгеновское излучение (ИПРИ) в наносекундном диапазоне с возможностью изменения частоты повторения импульсов и дозы за импульс. Целью настоящего исследования стал анализ воздействия ИПРИ на уровень двунитевых разрывов ДНК в опухолевых и нормальных клетках человека в условиях in vitro. Для оценки уровня двунитевых разрывов ДНК и эффективности их репарации использовался метод анализа флуоресцентных фокусов белков репарации ДНК γH2AX и 53BP1 в клетках опухолевой линии MOLT-4, имеющей лимфобластное происхождение, после воздействия ИПРИ в условиях in vitro. Наибольший уровень фокусов γH2AX и 53BP1 через 18 ч после воздействия, являющийся маркером эффективности репарации ДНК, в клетках линии MOLT-4 отмечался при воздействии ИПРИ с частотой повторения импульсов 8 имп./с, при которой ранее в лимфоцитах наблюдалось наименьшее количество двунитевых разрывов ДНК. Полученные результаты указывают, что использование ИПРИ с различными частотами повторения импульсов может позволить дифференцированно воздействовать на опухолевые клетки, незначительно повреждая при этом нормальные клетки человека.

Болезнь Крона (БК) и туберкулез (ТБ) имеют сходные патогенетические механизмы, что предполагает также общность генетической компоненты подверженности этим болезням. Для обоснования этого предположения у русских Томской области и коренного населения Республики Тувы проведен анализ ассоциации ТБ с полиморфными вариантами генов, связанных по данным полногеномных исследований с БК. У русских впервые обнаружены статистически значимые ассоциации ТБ с полиморфизмами rs2872507 ( ORMDL3 ), rs3810936 ( TNFSF15 ), rs10192702 ( ATG16 L1 ), rs9286879 (1q24.3), rs10507523 (13q14.11). У тувинцев связь с заболеванием выявлена для полиморфных вариантов rs1407308 ( TNFSF15 )и rs1736135 (21q21.1). Обнаруженные ассоциации генных маркеров с заболеванием могут быть обусловлены функциональной ролью кодируемых белков и их патогенетическим влиянием на иммунные реакции, связанные с развитием инфекции. Таким образом, изучение полиморфизма генов, влияющих на развитие БК, позволило обнаружить новые гены-кандидаты подверженности ТБ.

Наследственные заболевания вносят существенный вклад в уровень здоровья популяций человека, который, по некоторым оценкам, достигает 20 %. Поэтому исследование количественных и качественных характеристик груза наследственных болезней и механизмов его формирования в различных регионах страны представляется достаточно важной и актуальной проблемой. Оценки груза позволяют обосновать приоритеты развития определенных служб здравоохранения и направления фундаментальных научных исследований, дают возможность разработки критериев для оценки конечных результатов терапевтических и профилактических мероприятий, а также необходимы для определения эффективности работы системы здравоохранения.