Comparative Genomic Hybridization (CGH) is a molecular cytogenetic method for detecting chromosomal imbalances by comparing the copy number of DNA sequences in cells of tested tissue and the reference specimen. CGH is based on two-color fluorescence suppressive in situ hybridization of genomic test and reference DNAs, each labeled with a different fluorochrome, to metaphase chromosomes of a healthy individual. First described by Kallioniemi et al. in 1992, the CGH assay has been widely used for identification and characterization of both numerical and unbalanced structural chromosome abnormalities in cells of different tissues at various pathological conditions in humans, especially in tumor diseases. We discuss the specific features and quality control of comparative genomic hybridization, its advantages and limitations in detection of genomic imbalance and the prospects for development of this technology.

Сравнительная геномная гибридизация (CGH) — это молекулярно-цитогенетический метод выявления хромосомных дисбалансов путем сравнения количества копий последовательностей ДНК в клетках тестируемой ткани и эталонного образца. CGH основан на двухцветной подавляющей флуоресценцию гибридизации in situ геномной тестовой и эталонной ДНК, каждая из которых помечена своим флуорохромом, с метафазными хромосомами здорового человека. Впервые описано Kallioniemi et al. в 1992 г. метод CGH стал широко применяться для выявления и характеристики как числовых, так и несбалансированных структурных хромосомных аномалий в клетках различных тканей при различных патологических состояниях человека, особенно при опухолевых заболеваниях. Обсуждаются особенности и контроль качества сравнительной геномной гибридизации, ее преимущества и недостатки в выявлении геномного дисбаланса, а также перспективы развития этой технологии.

The following seven polymorphic marker loci of genes responsible for predisposition to coronary atherosclerosis (CAS) were studied: the ACE locus responsible for angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphism for the presence or absence of the Alu insertion in the gene; the F13,PLAT, and APOA1 loci, controlling the clotting factor 13, plasminogen-activating tissue factor, and apolipoprotein A, respectively; the MTHFR and AGT polymorphic loci responsible for point mutations in methylenetetrahydrofolate reductase and those in angiotensinogen, respectively, and the NOS3 locus controlling the number of tandem repeats in the nitric oxide synthase gene. These loci are located on different chromosomes and encode products involved into various metabolic pathways leading to CAS. In the populations studied, significant differences between healthy subjects and patients predisposed to cardiovascular diseases were revealed with regard to the above seven markers. The 174M allele (T174M polymorphism in the AGT gene) was significantly associated with coronary atherosclerosis. It was found that specific gene combinations are involved in the CAS development and determine variation in the pathogenetically important quantitative traits.

Были изучены следующие семь полиморфных маркерных локусов генов, ответственных за предрасположенность к коронарному атеросклерозу (КАС): локус ACE, ответственный за полиморфизм вставки/делеции ангиотензинпревращающего фермента по наличию или отсутствию вставки Alu в гене; локусы F13, PLAT и APOA1, контролирующие фактор свертывания крови 13, тканевой фактор, активирующий плазминоген, и аполипопротеин А соответственно; полиморфные локусы MTHFR и AGT, ответственные за точечные мутации в метилентетрагидрофолатредуктазе и ангиотензиногене, соответственно, и локус NOS3, контролирующий количество тандемных повторов в гене синтазы оксида азота. Эти локусы расположены на разных хромосомах и кодируют продукты, участвующие в различных метаболических путях, ведущих к CAS. В исследованных популяциях выявлены достоверные различия между здоровыми людьми и больными, предрасположенными к сердечно-сосудистым заболеваниям, по семи вышеперечисленным маркерам. Аллель 174М (полиморфизм Т174М в гене AGT) достоверно ассоциирован с коронарным атеросклерозом. Выявлено, что в развитии КАС принимают участие специфические комбинации генов, определяющие изменчивость патогенетически важных количественных признаков.

У 185 жителей г. Северска (члены 43 семей и неродственные индивиды) изучена антиоксидантная активность (АОА) крови, определяемая по способности плазмы крови снижать выход продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой в модельной системе «лецитин-ионы Fe2+». Проведено также исследование локуса гастроинтестинальной глутатионпероксидазы (GPX2) (диаллельный полиморфизм ТС повторов) у 208 человек. При отсутствии влияния факторов пола и возраста на изменчивость АОА, показана сезонная изменчивость признака.

Выявлено, что около 50% фенотипической вариабельности АОА обусловлено аддитивным эффектом генов. Не обнаружено ассоциации генетического полиморфизма GPX2 с изменчивостью АОА. Оценка вклада локуса в изменчивость признака составила 2,53%.

Оригинальным методом определена общая антиоксидантная активность (АОА) плазмы крови в городской (г. Северск, 185 человек) и сельской (с. Каргала, 132 человека) популяциях Томской области. Выявленные межпопуляционные отличия в ОАО (Р<10~6) объясняются снижением в городской популяции в весенний период. Статистически значимого влияния факторов пола и возраста на АОА не обнаружено в обеих популяциях в пределах рассматриваемых возрастных групп (от 6 до 75 лет). Проведен анализ семейных корреляций по АОА (87 пар родитель — ребенок, 29 пар сибс — сибс для г. Северска и 75 пар родитель — ребенок, 19 пар сибс — сибс для с. Каргала). Рассчитан вклад аддитивной генетической коспоненты в вариабельности АО для обеих популяций. Для городской популяции наследуемость (h2) составила 0,994±0,238, а для сельской h2 =0,526±0,170. Обсуждаются возможные причины изменчивости АОА.

Проведен клинико-генетический анализ изменчивости уровня интерлейкина-5 у больных бронхиальной астмой и их родственников. Доказано, что интерлейкин-5 играет важную роль в регуляции воспаления при этом заболевании, принимая участие в реализации поздней фазы. Установлена ассоциация полиморфизма A-80G гена а-цепи рецептора данного цитокина с бронхиальной астмой, а также зависимость клинических проявлений от варианта генотипа по полиморфизмам A-80G гена а-цепи рецептора интерлейкина-5 и С-703Т гена IL5.

Установлена ассоциация VNTR полиморфизма NOS3 с отдельными клиническими проявлениями сахарного диабета I типа: аллель В способствует развитию нефропатии, а аллель А является существенным фактором риска возникновения кетоацидотических состояний.

Allele and genotype frequencies of the T174M polymorphism of the angiotensinogen gene were for the first time estimated in the West Siberian population. The polymorphism was tested for association with coronary atherosclerosis (CAS) and with several quantitative risk factors in patients with angiographically verified CAS, healthy individuals, and in a population sample nondifferentiated with respect to CAS.

Distribution of the X-linked androgen receptor gene (AR) alleles with different number of CAG repeat units in the first exon was analyzed in spontaneous abortuses having the 46,XX karyotype. The increased frequency of alleles with low number of trinucleotide repeat units in these specimens compared to adult healthy women was revealed. For more detailed analysis, all AR alleles were grouped into three classes: A, with a low CAG repeat number (21 to 23); B, with a moderate repeat number (24 to 28); and C, with a high maximum repeat number (29 to 32). Statistically significant among-sample differences in the frequencies of AA genotypes, which prevailed in spontaneous abortuses, were revealed. The samples tested were also different by the mean squared distance between the AR allele lengths, which constituted 81.8 ± 0.4 and 53.2 ± 0.5 in healthy women and spontaneous abortuses, respectively. Based on the data on inverse correlation between the length of the CAG repeat sequence and transcriptional activity of the androgen receptor gene, a hypothesis on selection against female individuals with the small number of CAG repeats in the AR gene and high transcriptional activity of this locus in prenatal period of human ontogeny is advanced.