В статье представлены результаты анализа генетических взаимоотношений популяций по панели 66 X-SNP маркеров Х-хромосомы, входящих в состав тест-системы для ДНК-идентификации XSNPid, а также результаты оценки идентификационного потенциала данной системы для популяций мира. В исследование были включены такие популяции, как: русские, тувинцы, буряты, казахи, хакасы, сибирские татары, ханты, жители штата Юта центрально-европейского происхождения, итальянцы, мексиканцы, японцы, хань, индийцы, афроамериканцы. Анализ показал, что генетические отличия исследованных популяций демонстрируют географическую структурированность, при этом тест-система XSNPid является наиболее информативной для популяций, относящихся к европеоидному расовому типу. Ключевые слова: популяционная генетика, ДНК-идентификация, Х-хромосома, однонуклеотидные полиморфные маркеры, XSNPid.

Актуальность. Несмотря на достигнутые успехи в расшифровке генетической компоненты ишемической болезни сердца (ИБС), только малая часть наследуемости заболевания была объяснена. В настоящее время существует небольшой ряд работ, которые изучают вариации по числу копий участков ДНК (copy number variation, CNV) при сердечно-сосудистой патологии. Цель. Оценка уровня CNV в хромосомном регионе 10q24.31 ( ERLIN1 ) в клетках коронарных артерий и лейкоцитов периферической крови (ЛПК) у больных с ИБС. Материалы и методы. Детекция CNV проводилась методом ПЦР в режиме реального времени с использованием TaqMan-зондов в образцах ДНК ЛПК (n = 110) и ДНК атеросклеротических бляшек из коронарных артерий (n = 33) у больных с ИБС, а также в образцах ДНК ЛПК здоровых индивидов (n = 100). Статистический анализ выполнялся с помощью стандартной кривой согласно методу Pfaffl. Результаты и выводы. Установлено, что среди больных ИБС амплификации хромосомного региона 10q24.31 ( ERLIN1 ) регистрировались в 3% случаев, тогда как у 1% здоровых индивидов обнаружена делеция анализируемого региона. Кроме того, у двух пациентов данная амплификация представлена только в ЛПК, но не в атеросклеротических бляшках коронарных артерий.

Актуальность. Одним из ключевых компонентов в развитии атеросклероза является нарушение липидного обмена. Однако роль эпигенетических механизмов в данном процессе изучена недостаточно. Цель. Характеристика вариабельности метилирования гена липазы PNPLA2 в клетках артерий различной локализации и лейкоцитах периферической крови при атеросклерозе. Материалы и методы. Оценка уровня метилирования ДНК в атеросклеротических бляшках коронарных и сонных артерий, а также стенке непораженных внутренних грудных артерий и лейкоцитах периферической крови выполнена методом бисульфитного пиросеквенирования. Статистический анализ полученных данных выполнен в программной среде R. Результаты и выводы. Для клеток артериальной стенки из области атеросклеротических бляшек коронарных артерий характерны более высокие уровни метилирования в промоторном регионе гена PNPLA2 по сравнению с непораженной стенкой внутренних грудных артерий. Уровень метилирования анализируемой области гена в лейкоцитах больных атеросклерозом ассоциирован с курением и приемом статинов.

Актуальность: гены TOMM40 и APOE расположены в одном локусе на хромосоме 19 (19p13). Анализ вклада полиморфизма этих генов в вариабельность клинически значимых показателей в популяции позволит оценить их роль в формировании заболеваний сердечно-сосудистой системы и их эндофенотипов. Цель: изучить полиморфизм восьми однонуклеотидных замен и политиминового (поли-Т) повтора в локусе TOMM40 / APOE в выборке здоровых индивидуумов и выявить ассоциации полиморфных вариантов с количественными показателями деятельности сердечно-сосудистой системы. Материалы и методы: в двух выборках индивидов, здоровых в отношении сердечно-сосудистых заболеваний (г.Томска, N = 183 и г.Кемерово. N = 183), были изучены полиморфизмы rs741780, rs2075650, rs1160985, rs157580, rs8106922, rs10524523 (поли-Т повтор) в гене TOMM40 и APOE: rs7259620, rs429358 и rs7412. Генотипирование проведено методами ПЦР в реальном времени и фрагментного анализа. Анализ ассоциаций с количественными признаками выполнен путем дисперсионного анализа и непараметрических критериев Манна-Уитни и Краскела-Уоллеса. Результаты. Получены оценки частот аллелей исследованных полиморфизмов у русского населения Западной Сибири, соответствующие характеристикам европеоидных популяций. Редкие аллели rs741780 и rs1160985 ассоциированы с более низкими уровнями триглицеридов (p = 0,031 и p = 0,044, соответственно); длинный аллель (L) поли-Т повтора rs10524523 ассоциирован с более высоким уровнем глюкозы (p = 0,027); rs7412 вносит вклад в вариабельность общего холестерола (р = 0,002) и липопротеидов низкой плотности (р = 0,006); rs2075650 ассоциирован с уровнями систолического артериального давления и липопротеидов низкой плотности в подгруппе мужчин (p = 0,026 и p = 0,002); генотип GG rs8106922 - с уровнем триглицеридов в подгруппе женщин (p = 0,036); rs429358 - с уровнем общего холестерола и липопротеидами низкой плотности (p = 0,002 и p = 0,006). Выводы. Полиморфизмы в локусе генов TOMM40/АРОЕ вносят вклад в изменчивость показателей липидного спектра, уровня глюкозы и артериального давления крови у русского населения Западной Сибири.

Актуальность. Аномальные изменения профилей метилирования ДНК в опухолевых клетках обладают высоким потенциалом для применения в качестве онкомаркеров. Злокачественные новообразования молочной железы являются одним из наиболее распространённых типов онкопатологии, в связи с чем идентификация новых молекулярно-генетических диагностических маркеров приобретает особую актуальность. Цель. Целью работы явилась характеристика профилей метилирования генов онкогенного пути Wnt SFRP2, PYGO1 и WIF1 с точки зрения их потенциального применения в качестве эпигенетических маркеров злокачественных новообразований молочной железы. Материалы и методы. Для характеристики профилей метилирования ДНК вблизи точек начала транскрипции генов-кандидатов использован метод бисульфитного секвенирования. Анализ аналитической чувствительности и специфичности детекции опухолей проводили с помощью кривых ROC в статистическом пакете SPSS. Результаты. В опухолевых образцах обнаружено гиперметилирование исследованных областей генов SFRP2, PYGO1 и WIF1, включающих 14, 5 и 7 CpG-динуклеотидов, соответственно. В целом, в опухолях уровень метилирования ДНК был значительно выше, чем в гистологически нормальной ткани. Использование индекса метилирования наиболее информативных единичных CpG-динуклеотидов обеспечило высокие показатели чувствительности и специфичности детекции опухолевых образцов: 88% и 94% (ген SFRP2, здесь и далее: чувствительность и специфичность), 100% и 81% (ген PYGO1 ), 81% и 88% (ген WIF1 ). Значимых изменений уровня метилирования CpG-динуклеотидов в зависимости от клинической стадии опухолей не обнаружено, что свидетельствует о раннем возникновении аномалий гиперметилирования при развитии рака молочной железы. Выводы. Уровень метилирования отдельных CpG-динуклеотидов генов SFRP2, PYGO1 и WIF1 позволяет с высокой точностью детектировать образцы злокачественных новообразований молочной железы и представляет интерес в качестве потенциальных диагностических маркеров. Обнаружение аномального гиперметилирования уже на ранних стадиях развития опухоли перспективно в контексте разработки методов ранней онкодиагностики.

Актуальность. У эмбрионов человека на преимплантационном этапе развития часто регистрируется явление хромосомного мозаицизма. Это может быть обусловлено особенностями сегрегации хромосом на данном этапе онтогенеза. Использование внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости может способствовать изучению частоты и механизмов возникновения хромосомного мозаицизма в бластоцисте путем анализа кариотипа клеток, подвергшихся апоптозу и недоступных для кариотипирования с применением традиционных технологий цитогенетического исследования. Цель: оценка частоты хромосомного мозаицизма у эмбрионов человека на стадии бластоцисты. Материалы и методы. CGH-анализ 14 эмбрионов человека на 5 день развития с разделением на внутреннюю клеточную массу, трофэктодерму и внутриполостную жидкость. Результаты. Анализ клеток эмбриобласта и трофобласта 14 бластоцист показал, что мозаицизм в каждом эмбрионе наблюдается в среднем по 5 хромосомам. При этом дополнительное использование внеклеточной ДНК приводит к увеличению спектра мозаичных хромосомных аномалий до 7 на образец. Анализ молекулярных кариотипов с использованием внеклеточной ДНК доказывает преимущественную элиминацию клеток с аутосомными моносомия из эмбриобласта. Выводы. Использование внеклеточной ДНК из полости бластоцисты повышает частоту регистрации хромосомного мозаицизма в циклах экстракорпорального оплодотворения и преимплантационной генетической диагностики в основном за счет анеуплоидий, представленных во внутренней клеточной массе бластоцисты.

Введение. Показано, что патогенные CNV связаны с интеллектуальными нарушениями, психоневрологическими и нервно-мышечными заболеваниями. Тем не менее, до настоящего времени клиническое значение CNV не всегда определяется однозначно. Мы сообщаем о пациенте, 2-летнем мальчике, с фармакорезистентной эпилепсией, у которого была обнаружена микродупликация 12q24.12, унаследованная от здоровой матери. У пациента отмечается ряд фенотипических особенностей, грубая задержка психомоторного развития, генерализованные тонико-клонические судороги, не купирующиеся противосудорожной терапией. Материалы и методы. Микродупликация 12q24.12 размером 125 т.п.н. была диагностирована методом матричной сравнительной геномной гибридизации (8 x 60K, Agilent Technologies). С использованием ПЦР в режиме реального времени было подтверждено ее наличие у пробанда и определено родительское происхождение. Результаты. Затронутая микродупликацией область содержат три гена: ACAD10, который экспрессируется в головном мозге плода, MAPKAPK5, участвующий в неврологических процессах, и ALDH2, который вовлечен в процессы нейродегенерации. Клинические признаки и гены, содержащиеся в области микродупликации, имеют значение для дальнейшего разграничения фенотипа микродупликации 12q24.12.

Актуальность: Сравнительный анализ молекулярных кариотипов внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости, внутренней клеточной массы и трофэктодермы бластоцисты позволяет зарегистрировать феномен реципрокных анеуплоидий. Это дает возможность определить источник происхождения числовых хромосомных нарушений, а также предположить механизмы их возникновения, связанные с постзиготическими ошибками сегрегации хромосом. Цель: Оценка частоты реципрокных анеуплоидий у эмбрионов человека на стадии бластоцисты. Материалы и методы: CGH-анализ 14 эмбрионов человека на 5 день развития с разделением на внутреннюю клеточную массу, трофэктодерму и внутриполостную жидкость. Результаты: При сравнении молекулярных кариотипов ДНК из внутриполостной жидкости, внутренней клеточной массы и трофэктодермы обнаружено, что у 64% эмбрионов имелись от 1 до 3 реципрокных анеуплоидий (9/14). В формирование реципрокных аномалий были вовлечены хромосомы 19 (33%), 16 (27%), 17, 21, 22 (по 13%). Частота реципрокных анеуплоидий в расчете на пару гомологичных хромосом, полученная на основе сравнительного анализа молекулярных кариотипов внеклеточной ДНК, внутренней клеточной массы и трофэктодермы, составила 24% (16/67); при сравнении внеклеточной ДНК и внутренней клеточной массы - 21% (14/67), внеклеточной ДНК и трофэктодермы - 3% (2/67), а при сравнении внутренней клеточной массы и трофэктодермы - 10% (7/67). Выводы: Использование внеклеточной ДНК из полости бластоцисты в качестве источника дополнительной информации о хромосомной конституции эмбриона позволяет на 56% повысить вероятность выявления реципрокных анеуплоидий, отражающих интенсивность постзиготических митотических ошибок сегрегации хромосом.

Актуальность. Одной из генетических причин интеллектуальных расстройств (ИР) являются вариации числа копий участков ДНК (CNV). Несмотря на то, что для некоторых вариаций показана связь с известными синдромами, большая их часть является редкими. Как правило, CNVs затрагивают протяженные области, включающие несколько генов. В ряде случаев мутации касаются единичных генов, что дает возможность связать изменение их дозы с наблюдаемыми клиническими аномалиями у пациента. Цель. Настоящая работа направлена на характеристику структурной вариабельности генома человека при ИР и картирование кандидатных генов. Материалы и методы. На микрочипах 44K и 60K (Agilent Technologies) проведено молекулярное кариотипирование 136 детей в возрасте от 3 до 17 лет с задержкой развития и ИР. Результаты. У 87 чел. (64%) кариотип оказался условно нормальным. Молекулярный диагноз поставлен 18 пациентам (13%). У 31 ребенка (23%) выявлены потенциально патогенные мутации. Для синдромов микроделеций 15q24 и 16p11.2 выделены минимальные регионы микроделеции, в которых идентифицированы гены-кандидаты. Впервые обнаружены реципрокные микроделеция и мипродупликация единственного гена CNTN6, экспрессируюшегося в мозге и ставшего кандидатным для ИР. Выводы. aCGH-анализ является эффективным методом генетической диагностики, который при обнаружении моногенных мутаций является информативным для идентификации новых генов-кандидатов ИР.

Актуальность. Вариации числа копий участков ДНК (CNV) у пациентов с интеллектуальными расстройствами, при которых хромосомная мутация затрагивает единственный ген, зачастую проявляются патологическими процессами не только в ЦНС, но и в других системах организма. Ранее нами и другими авторами было показано, что изолированные микроделеции и микродупликации гена CNTN6 у пациентов с умственной отсталостью сопровождаются аномалиями черепа, лицевыми дисморфиями, сколиозом, кардиологическими нарушениями, эпилептиформными припадками. Однако чем обусловлен такой эффект, неизвестно. Цель. Поиск молекулярных путей и партнеров гена CNTN6 в регуляции краниогенеза. Материалы и методы. На ДНК-микрочипах 44K и 60K (Agilent Technologies) проведено молекулярное кариотипирование 117 детей в возрасте от 3 до 17 лет с задержкой развития, недифференцированными интеллектуальными расстройствами (ИР) и дисморфиями. Анализ потенциальных молекулярных взаимодействий CNTN6 и белковых продуктов генов, вовлеченных в CNVs, проведен путем построения генных сетей в ресурсе STRING. Результаты. Патогенные и потенциально патогенные CNVs обнаружены у 30 чел., среди которых аномалии черепа диагностированы у 24 пробаднов. Для трех детей с изолированной мутацией в гене CNTN6 значимыми оказались сигнальные пути Notch и CAM, гены которых NOTCH1 и ALCAM участвуют в регуляции остеогенеза. При построении сетей для 17 пациентов с CNVs, затрагивающими другие хромосомные области, с аномалиями черепа (N = 11) и без (N = 6), вовлечение генов CAM-пути выявило еще для одного ребенка с аномалией черепа. Вовлечение Notch-сигнального пути было отмечено в обеих группах. Выводы. Аномалии черепа у пациентов c изолированными микроделециями и микродупликациями в гене CNTN6 наиболее вероятно опосредованы CAM-сигнальным путем через взаимодействие CNTN6 с продуктом гена ALCAM.

Актуальность. Числовые хромосомные нарушения - одни из наиболее значительных для клетки и организма генетических повреждений. Известно, что анеуплоидия может вызывать хромосомную нестабильность в опухолевых клетках. Однако остается неизвестным, приводит ли наличие числовых хромосомных нарушений в клетке к индукции хромосомной нестабильности в эмбриогенезе. Цель. Настоящая работа направлена на выявление влияния числовых хромосомных нарушений на частоту потерь хромосомных фрагментов и целых хромосом в фибробластах экстраэмбриональной мезодермы спонтанных абортусов I триместра беременности. Материалы и методы. Проведен анализ частоты центромеро-негативных микроядер, содержащих хромосомные фрагменты, и центромеро-позитивных микроядер, образующихся вокруг целых отставших в ходе митоза хромосом, в фибробластах экстраэмбриональной мезодермы 21 спонтанного абортуса с различными кариотипами (9 абортусов с нормальным кариотипом, 7 абортусов с анеуплоидией, и 5 абортусов с триплоидией). В качестве контрольной группы были исследованы 19 медицинских абортусов I триместра. Результаты. Несмотря на повышенную частоту хромосомного отставания в подгруппе спонтанных абортусов с анеуплоидией по сравнению со спонтанными абортусами с нормальным кариотипом и медицинскими абортусами, статистически значимых отличий обнаружено не было. Выводы. Для возникновения хромосомной нестабильности в эмбриогенезе человека недостаточно наличия числовых хромосомных нарушений в клетке, что указывает на существование механизмов поддержания стабильности генома в экстраэмбриональных тканях, нечувствительных к анеуплоидии и полиплоидии.

Рассматриваются возможные причины распространения заболеваний многофакторной природы в современных популяциях с позиций несоответствия эволюционно сложившегося генетического разнообразия и стремительно изменяющихся факторов среды (в частности пищевого поведения). Приводятся данные о генетических ассоциациях с уровнем ряда нутриентов в организме человека. Более детально анализируются роль дефицита магния (Mg) в формировании многофакторных заболеваний, генетические механизмы поддержания гомеостаза Mg. Приводятся данные о наличии ассоциаций генов, задействованных в поддержании гомеостаза Mg в организме, с болезнями, обусловленными недостатком Mg. Сделано заключение о важности установления роли генно-средовых взаимоотношений (касающихся нутриентов), для возможности разработки программ индивидуальной профилактики широко распространенных заболеваний.

Преэклампсия - осложнение беременности, которое характеризуется наличием артериальной гипертензии и протеинурии и является ведущей причиной материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. К настоящему времени выдвинуто более 40 теорий этиологии и патогенеза преэклампсии, включая теорию генетической детерминированности, однако ни одна из них не объясняет в полной мере механизмы данного патологического состояния и не определяет однозначно факторы, предрасполагающие к его развитию. В обзоре освещены вопросы, связанные с изучением роли генетической компоненты в формировании подверженности преэклампсии. Обобщены результаты, полученные в метаанализах исследований ассоциации аллельных вариантов генов-кандидатов с данной патологией, и охарактеризована функциональная значимость ряда ассоциированных полиморфных маркеров генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, метаболизма фолатов, факторов свертывания крови и фибринолиза. Показана важность учета этнической принадлежности индивидов при изучении роли генетических факторов в развитии преэклампсии. Обсуждаются возможные факторы, обусловливающие противоречивость результатов метаанализов, полученных разными исследователями.

Введение. Сахарный диабет типа 1 (СД1) и типа 2 (СД2) характеризуется рядом общих этиологических факторов и имеет сходные механизмы развития. Представляется актуальной оценка общей генетической компоненты в возникновении и формировании 2 типов диабета. Целью исследования было на основании анализа генетических баз данных провести поиск общих и специфических генов для СД1 и СД2. Материалы. Источниками данных об ассоциациях генетических маркеров с СД1 и СД2 послужили 2 базы - The Genetic Association Database (GAD) и Catalog of Published Genome-Wide Association Studies (GWAS); сведения о биологических процессах, в которые вовлечены ассоциированные гены, взяты из Human Protein Reference Database.

Результаты. Современные генетические базы данных (GAD и GWAS) фиксируют 381 ген, варианты которых ассоциированы с развитием СДу человека, их них 92 специфичны для СД1, 237- для СД2, а 59 генов являются общими для этих заболеваний. Общие для 2 заболеваний гены оказались также ассоциированы с диабетическими осложнениями, параметрами углеводного обмена и рядом других сложнонаследуемых заболеваний и признаков (ожирение, ишемическая болезнь сердца, показатели метаболизма липидов, хронические заболевания кишечника). Среди общих для СД1 и СД2 генов наибольшее значение имеют гены, продукты которых задействованы в передаче сигналов и клеточных взаимодействиях, а также вовлеченные в регуляцию метаболизма (главным образом обеспечивающие энергетические пути). Среди специфичных для СД1 более представлены гены иммунного ответа, для СД2 - гены, продукты которых регулируют метаболизм нуклеиновых кислот.

Заключение. В структуре наследственной компоненты предрасположенности к СД1 и СД2 идентифицируются как специфические, так и общие гены. Утверждается, что как персонализация, так и унификация в лечении и прогнозе при различных формах нарушений углеводного обмена, складывающихся в многообразие нозологических форм СД, должны учитываться в организации медицинской помощи больным.

Цель исследования: изучить функцию легких у детей с муковисцидозом (МВ) при различных фенотипах заболевания по данным национального регистра больных муковисцидозом РФ 2014 г. В исследовании были включены данные детей с МВ в возрасте от 6 до 18 лет, внесенных в национальный регистр 2014 г. Дети составили 1535 человек (70,8%). Анализ частоты встречаемости бактериальной флоры в различные возрастные периоды выявил снижение инфицирования S. aureus в монокультуре с возрастом и симметричный рост инфицирования группы с доминированием P. aeruginosa, «перекрест» этих двух инфекций отмечен в возрасте 12-16лет. С 8 лет отмечается рост B. cepacia и в подростковый период - Achromobacter sp., у последних отмечена самая низкая функция легких. Хроническое инфицирование P. аeruginosa как в монокультуре, так и в сочетании с другими возбудителями в детском возрасте встречается в 2 раза реже, чем у взрослых. При этом интермиттирующий высев P. aeruginosa встречается в 2 раза чаще в детском возрасте. Функция легких была выше у детей в общей группе, чем у взрослых (83,2±23,7% для ОФВ1 против 61,1±27,1% у взрослых, p<0,0001). У детей с низким нутритивным статусом (перцентиль ИМТ<25 кг/м2) функция внешнего дыхания (ФВД) была достоверно ниже по сравнению с остальными детьми. Корреляционный анализ показал, что существует достоверная прямая корреляционная связь между нутритивным статусом (ИМТ) и респираторной функцией (ОФВ]) у детей (r=0,315; p<0,001). В группе детей, страдающих муковисцидоззависимым сахарным диабетом (МЗСД), было выявлено достоверное снижение показателей ФВД по сравнению с детьми без МЗСД (61,7±26,5% для ОФВ1 против 83,1±22,1% в группе без диабета, p<0,005), такая же зависимость была и при наличии пневмоторакса. Не получено влияния цирроза печени, аллергического бронхолегочного аспергиллеза, электролитных нарушений (синдром псевдо-Барттера), полипоза носа, наличия мекониального илеуса в анамнезе на параметры ФВД. Таким образом, на функцию легких детей и подростков больных МВ негативно влияют нарушение углеводного обмена, снижение ИМТ, характер микрофлоры респираторного тракта (грамотрицательная флора), наличие пневмоторакса, возраст больного.