кольцово ген старения

Рис. 4. CpG-сайты промотора гена Oct4 (относительно старта трансляции) M. musculus и M.caroli (а). Метилирование этих сайтов в эмбриональных стволовых клетках (ЭС), фибробластах (ЭФ) (б) и гибридных клетках клона НМС1 (в). Белые кружки обозначают неметилированные сайты, черные кружки метилирова

Выявлены CpG-сайты в районах промоторов генов Oct4 (рис. 4а) и Nanog у лабораторной Mus musculus и азиатской мыши M. caroli, метилирование которых коррелирует с их активной экспрессией. Гены Oct4 и Nanog являются ключевыми в поддержании плюрипотентности в эмбриональных клетках эмбрионов на ранних стадиях развития (до имплантации) и эмбриональных стволовых клетках (ЭСК). Показано, что профили метилирования найденных CpG-сайтов в промоторах генов Oct4 и Nanog полностью коррелируют с их экспрессией деметилированы в ЭСК, но метилированы в соматических клетках (фибробластах, спленоцитах) (рис. 4б). Впервые установлено, что аллели Oct4 и Nanog M. caroli (спленоцитного происхождения) деметилируются в эмбриональных гибридных клетках, полученных слиянием ЭСК M. musculus со спленоцитами M. caroli (рис. 4в). Полученные данные свидетельствуют о реактивации генов «плюрипотентности» Oct4 и Nanog в геноме эмбриональных гибридных клетках, что отражает общий процесс репрограммирования генома спленоцита в гибридных клетках. (Приоритетное направление РАН 6.8.; Программа СО РАН 6.8.1.; ИЦиГ СО РАН).

Рис. 3. Район 8Е Х хромосомы. (а) исходное состояние района; (б) формирование нового комплекса из двух дисков и междиска после встройки транспозона pICon-3C; (в) слияние новых дисков после модификации этого транспозона за счет FLP/FRT-опосредованной эксцизии междисковой ДНК 3С. Новые структуры отмечены темными стрелками.

Создана серия уникальных Р-транспозонов для исследования механизмов формирования хромомерной организации интерфазных хромосом дрозофилы. С помощью этих транспозонов проведено клонирование ДНК из районов междисков и моделирование искусственных диск-междисковых структур в составе политенных хромосом. Показано, что декомпактное состояние междисков не зависит от их генетического окружения: перенос ДНК из районов эндогенных междисков в составе транспозонов в другие районы хромосом приводит к образованию междисков. На рисунке 1 показан один из районов, содержащих такие трансгенные конструкции. Таким образом, моделирование хромосомных структур позволяет определить точные молекулярные границы диск-междисков и факторы, необходимые для их формирования (рис. 3). (Приоритетное направление РАН 6.1.; Программа СО РАН 6.1.1.; ИЦиГ СО РАН).

Рис. 2. Сравнительная карта хромосом свиньи (SSC), человека (HSA), коровы (BTA) и верблюда (CDR), основанная на данных хромосомного пэйнтинга. (На рисунке показаны хромосомы домашней свиньи и соответствующие им гомологичные районы хромосом других перечисленных видов)

С помощью методов сравнительной геномики и хромосомной живописи проведено детальное сравнение геномов видов всех основных таксонов млекопитающих. Получены интегративные карты хромосом человека и всех видов домашних и лабораторных животных. Установлены основные закономерности эволюции хромосомных наборов внутри большей части таксонов (рис. 2). (Приоритетное направление РАН 6.1.; Программа СО РАН 6.1.1.; ИЦиГ СО РАН).

Рис. 1. Генетическая карта 1-й хромосомы лисицы (Vvu1) в сравнении с картами гомеологичных районов хромосом собаки (Сfa1, Сfa33, Сfa12). Слева и справа от карт приведены названия маркерных генов и расстояния между ними в сантиморганах для лисицы и в миллионах пар нуклеотидов для собаки.

В Институте цитологии и генетики СО РАН со дня его основания ведутся эксперименты по отбору серебристо-черных лисиц (Vulpes vulpes) на дружелюбный и агрессивный типы поведения. На основании использования 320 маркерных генов построены карты всех хромосом лисицы со средним расстоянием между генами 7.5 сантиморганид (рис. 1). Обнаружена высочайшая степень сохранения порядка генов в гомеологичных районах геномов собаки и лисицы. (Приоритетное направление РАН 6.9.; Программа СО РАН 6.9.1.; ИЦиГ СО РАН).

ИЛЛЮСТРАТИВНОЕ КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ЗАВЕРШЕННЫХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Важнейшие результаты 2007 год