Розглянуто методи індексної оцінки бугаїв-плідників, у яких акумульовано в одному показнику оптимальне співвідношення селекціонованих ознак. Наведено удосконалену методику розрахунку генетичних кореляцій для селекційних індексів з метою одержання максимального ефекту щодо зростання генетичної середньої продуктивності кожної популяції за продуктивними ознаками.

У багатьох прокаріотичних організмах, рослинах і таких простих безхребетних, як комахи, відзначено зміни експресії генів у відповідь на охолодження, але його вплив на клітини ссавців є менш зрозумілим. Описано реакції клітин ссавців на низькі температури, що необхідно враховувати в ході проведення терапевтичних процедур зі зниженням температури тіла, під час холодового зберігання клітин й органів і в разі кріоконсервування. Взагалі холод указує межу стресорних реакцій через визначені сигнальні шляхи, що можуть детермінувати виживаність або загибель клітин. Очевидно, за умов м'якої гіпотермії існують реакції, що відображають планомірну адаптацію до нового оточення, у той час як охолодження зумовлює більш загальну реакцію на стрес. Концепції, про які йде мова, є частиною доповіді на конференції Товариства низькотемпературної біології (2002, Лондон) "Хромосоми, гени і кріобіологія".

Розглядаються проблеми взаємодії трансгену і геному хазяїна у модельній системі. Показано, що при введенні в зиготи миші плазміди pATV 8, яка містить провірусну ДНК вірусу саркоми Рауса, частина отриманих трансгенних мишей містить трансген в екстрахромосомній, а частина - в інтегрованій у геном формі. Відзначено, що обидві форми трансгену зазнали глибоких перебудов. Аналіз границь перебудованих ділянок дозволив визначити механізми перебудов трансгену та вказати на особливості його нуклеотидної послідовності, що призвели до цих перебудов. Встановлено, що екстрахромосомний трансген миші здатний стабільно реплікуватися без структурних змін у культурі клітин комах. Дослідження його нуклеотидної послідовності дозволило виявити ділянки, гомологічні канонічній послідовності ori реплікації еукаріотів.

З'ясовано процес регулювання експресією генів СДГ, ТАТ та інгібітора активатора плазміногена-1 (ІАП-1) за умов нормо- та гіпоксії. Досліджено механізми такої регуляції. На підставі результатів озерн-блот аналізу і трансфекції первинних гепатоцитів щура конструкціями, що містять репортерний ген люциферази під контролем промотора гена СДГ або ТАТ показано, що експресія цих генів вища за нормоксії (16 % <$Eroman O sub 2>), ніж у разі гіпоксії (8 % <$Eroman O sub 2>). Чотири потенційних елементи відповіді на нормоксію виявлені у промоторі гена СДГ та три - у промоторі гена ТАТ. Трансфекція первинних гепатоцитів щура, клітин HeLa і HepG2 конструкціями з шістьма послідовно розташованими копіями кожного з потенційних NRE перед промотором SV40 і в усіх трьох досліджених типах клітин, СДГ-NRE-2 у клітинах HeLa і HepG2, а СДГ-NRE-1 у клітинах HeLa беруть участь в регуляції транскрипції генів ТАТ і СДГ за умов нормоксії. Експресія ІАП-1 у первинних гепатоцитах щура стимулюється гіпоксією (8 % <$Eroman O sub 2>), яку зумовлює ділянка у промоторі ІАП-1, що містить два потенційні елементи відповіді на гіпоксію (hypoxia response element 1 (HRE-1) і HRE-2). На підставі зсуву специфічної електрофоретичної смуги та трансфекції гепатоцитів конструкціями з репортерним геном люциферази під контролем промотору ІАП-1 і векторами, які експресують upstream stimulatory factor (USF) і hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1), доведено, що сайт HRE-1 є головним сайтом зв'язування для USF-2a, а сайт HRE-2 - для HIF-1. З'ясовано, що надекспресія USF-2a пригнічує ІАП-1-специфічної мРНК, білка ІАП-1

Показано, що експресія генів 6-фосфофрукто-2-кіназа/фруктозо-2,6-бісфосфатаза (PFKFB)-4, PFKFB-3 та PFKFB-2 суттєво змінюється під впливом тривалої дії на організм метил-третбутилового ефіру у печінці, легенях і серці щурів і порушується альтернативний сплайсинг їх пре-мРНК. Виявлено новий альтернативний сплайс-варіант мРНК РРКРВ4, що індукується під впливом метил-третбутилового ефіру. Встановлено, що зміни в експресії генів PFKFB-3 та PFKFB-4 під впливом метил-третбутилового ефіру є тканино-специфічними та дозо-залежними. У печінці та легенях також виявлено зміни в альтернативному сплайсингу пре-мРНК PFKFB-2, в результаті чого посилюється експресія варіантів PFKFB без каталітичних доменів 6-фосфофрукто-2-кінази. Встановлено, що під впливом тривалої дії різних доз метил-третбутилового ефіру значно порушується експресія мРНК казеїнкінази-1є, циркадіальних транскрипційних факторів Рег2, ВМаll і Сlоск та протеїнкінази SNARK у печінці, легенях та міокарді щурів.

Установлен диапазон изменчивости числа лучей в плавниках бычка-кругляка в Одесском заливе. Приведен перечень фенодевиаций ветвистых лучей плавников и частота их встречаемости.

Исследована экспрессия гена рецептора глюкокортикоидов (ГР) у серых крыс, селектируемых на агрессивное и доместикационное поведение по отношению к человеку, а также у потомков самок разного поведения, содержащихся во время беременности на метилобогащенной диете. Показано значительно большее количество мРНК ГР в гиппокампе у доместицированных крыс, чем у агрессивных. Одним из основных механизмов регуляции экспрессии гена рецептора ГР является метилирование ДНК промотора его гена. Установлено достоверное снижение уровня мРНК ГР у ручных крыс под влиянием метилобогащенной диеты.

Результати визначення експресії генів ВМР2 та остеокальцину в нижній щелепі ембріонів мишей свідчать про те, що досліджені гени експресуються на приблизно однаковому рівні. Гіперхолестеринова дієта певною мірою змінює експресію генів ВМР2 та остеокальцину, причому ці зміни є різноспрямованими. Уперше одержано дані про вплив холестеринової дієти на рівень експресії мРНК ключових регуляторів остеогенезу - ВМР2 та остеокальцину.

Результати визначення експресії генів ВМР2 та остеокальцину в нижній щелепі ембріонів мишей свідчать про те, що досліджені гени експресуються на приблизно однаковому рівні. Пірофосфатна дієта (ПФД) не змінює експресію гена ВМР2. При цьому ПФД вірогідно збільшує експресію генів остеокальцину. Зростання експресії гена остеокальцину, що забезпечує мінералізацію в тканинах зачатку зуба, з одного боку, можна трактувати як позитивну ознаку, бо відкладання апатитів буде більш інтенсивним у тварин із більшою кількістю білка остеокальцину. Але з іншого боку, передчасна мінералізація в разі гіперекспресії остеокальцину може порушити ріст зуба та загалом процеси одонтогенезу. Вперше одержано дані про вплив ПФД на рівень експресії мРНК ключових регуляторів остеогенезу - ВМР2 та остеокальцину.

Цель работы - клонировать кДНК гена цитохрома Р450 2Е1 мыши и получить экспрессию клонированной кДНК в E. coli. Применены полимеразная цепная реакция, методы клонирования, электрофорез, вестерн-блот анализ. При клонировании кДНК гена цитохрома Р450 2Е1 мыши использованы экспрессирующий вектор pCWOri+ и штамм E. coli DH5<$E alpha>. Для получения экспрессии рекомбинантного цитохрома Р450 2Е1 проведена модификация последовательности кДНК гена, кодирующей N-концевой фрагмент белка, приводящая к делеции последовательности с 3 по 23 аминокислотный остаток, нуклеотидной замене во втором кодоне аланина (GCG на GCT) и увеличению содержания АТ в 6 последующих кодонах за счет молчащих замен. Выводы: впервые была клонирована с использованием экспрессирующего вектора pCWOri+ кДНК гена цитохрома Р450 2Е1 мыши (с указанной модификацией) и получена его экспрессия в E. coli.

Изучено влияние интеграции чужеродной ДНК в геном кроликов на экспрессию ряда структурных генов. Исследована 21 ферментная система в тканях контрольных и трансгенных кроликов: скелетных мышцах, сердце, почках, печени, селезенке, легких. Обнаружены органоспецифические отличия в экспрессии ME, Est, Est D. Органами-мишенями для изменения экспрессии под воздействием трансгена являются почки, сердце и легкие.

Мета роботи - дослідити взаємозв'язок між синтазою оксиду азоту, білком теплового шоку (БТШ70) та апоптоз-регулюючим геном grim у D. melanogaster. Застосовано метод індукції теплового шоку (37 <$E symbol Р>С, 1 год) у личинок 3-го віку лінії Oregon R і трансгенних ліній з додатковими копіями dNOS1-гена. Для аналізу експресії генів dNOS, hsp70 і grim використано методи ЗТ-ПЛР і Вестерн-блот. Показано, що в трансгенних лініях додаткові копії гена dNOS1 активно експресуються відразу після теплового стресу. Виявлено, що в усіх використаних лініях рівень експресії hsp70 і його білкового продукту підвищується після індукції стресу і знижується через 2 - 3 год, у той час як рівень експресії гена grim у трансгенних лініях за таких же умов підвищується, а в контролі зменшується під час збереження високого рівня експресії hsp70. Висновки: значний рівень БТШ70 негативно впливає на експресію гена grim, додатковий синтез NO нейтралізує антиапоптичну дію БТШ70 і підвищує рівень експресії grim. Таким чином, передбачено наявність конкурентного взаємозв'зку між антиапоптичною функцією БТШ70 і про-апоптичною дією оксиду азоту.

Зазначено, що перебіг більшості фізіологічних і біохімічних процесів в організмі має циркадіальний характер, а порушення механізмів їх регуляції є однією з причин виникнення багатьох патологічних процесів, у тому числі й утворення злоякісних пухлин. Досліджено вплив наночастинок срібла на рівень експресії найбільш важливих генів, що регулюють перебіг в організмі циркадіальних процесів: Per1, Clock і BMal1, білкові продукти яких є компонентами циркадіального годинника. Показано, що під впливом наночастинок срібла зростає рівень експресії Per1 у печінці та легені і пригнічується у сім'янику. Рівень експресії мРНК Clock також посилюється у печінці та легені під впливом наночастинок срібла, а пригнічується у нирці. У той же час, у сім'янику та серці пригнічення експресії мРНК Clock виявлено лише на більш пізніх термінах дії наночастинок срібла. Таким чином, за дії на організм наночастинок срібла порушується експресія генів Per1, Clock і BMal1 у різних органах щурів. Це може спричинювати розлади у функціонуванні сигнальних каскадів у клітинах і призводити до розвитку патологічних станів. Вплив наночастинок срібла на ключові механізми регуляції метаболічних процесів у клітинах на рівні експресії ряду циркадіальних генів може слугувати важливим чутливим показником дії на організм наночастинок срібла.

Зазначено, що введення модифікованих генів у геном еукаріотичних організмів відкриває нові можливості моделювання та дослідження біологічних процесів. Експресія генів контролюється специфічними регуляторними ділянками різних розмірів і локалізації, більшість із яких вивчено недостатньо. Зазвичай сконструйований ген вводять разом із коротким промоторним фрагментом. Оскільки у цьому випадку втрачаються усі вихідні регуляторні ділянки, рівень експресії гена суттєво відрізняється від фізіологічного. Особливо складно досягнути вибіркової експресії введеного гена у специфічному типі тканини чи клітин. Представлено новий, ефективний метод генної інженерії in vivo із використанням штучної бактерійної хромосоми (BAC; bacterial artificial chromosome). BAC-рекомбінація дозволяє вводити у геном сконструйований ген у складі BAC разом із усіма необхідними вихідними регуляторними ділянками. Це забезпечує досягнення практично будь-якої бажаної специфічності експресії сконструйованого гена in vivo.

Зазначено, що ключовим ензимом регуляції гліколізу 6-фосфофрукто-2-кіназа/фруктозо-2,6-бісфосфатаза (PFKFB) є біфункціональний ензим, представлений багатьма ізоформами, синтез яких кодується чотирма різними генами. Проаналізовано дані про структурну організацію цих генів, їх експресію в нормі, за гіпоксії та у злоякісних пухлинах, про альтернативні сплайс-варіанти різних мРНК PFKFB, а також про молекулярні механізми гормональної регуляції експресії різних ізоформ PFKFB і регуляції їх ензиматичної активності. Узагальнено результати досліджень стосовно молекулярних механізмів регуляції експресії різних ізоформ PFKFB, опосередкованих індукованим гіпоксією транскрипційним фактором (HIF).

Зазначено, що в останні роки центр ваги ембріологічних досліджень змістився на вивчення ролі окремих генів в онтогенезі. Активне впровадження нових молекулярно-біологічних підходів, що дозволяють досліджувати функції генів і динаміку їх експресії в процесі розвитку організму, розпочалося з розробки технології культивування мишачих ES-клітин. Розглянуто загальні принципи деяких сучасних методів - спрямованої модифікації генів за допомогою гомологічної рекомбінації, Cre-LoxP-системи сайт-спрямованої рекомбінації, стратегії "gene-trapping", оцінено їх можливості та перспективи використання.

Сконструйовано еукаріотний вектор експресії гена (ЕГ) препроінсуліну (ППІ) людини для подальшої доставки у неендокринні клітини ссавців in vitro та in vivo з метою розробки експериментальної генної терапії діабету 1-го типу. Векторна конструкція (ВК) складається з двох незалежних модулів: послідовності бактеріальної плазміди, що дозволяє їй реплікуватися у клітинах Escherichia coli, і експресійної касети з цільовим і маркерним генами, фланкованої інвертованими термінальними повторами аденоасоційованого вірусу людини. Для забезпечення конститутивної ЕГ ППІ використано промотор ранніх генів цитомегаловірусу людини. Для посилення експресії цільового трансгена у вектор субклоновано енхансер 1 вірусу гепатиту B. Після перенесення in vitro ВК у клітини ссавців різного походження одержано стабільні трансформанти і за допомогою аналізу полімеразної ланцюгової реакції підтверджено наявність цільового трансгена ППІ людини у трансформованих клітинах.

Розробка засобів доставки генів у соматичні клітини є фундаментальною основою розвитку генної терапії. Необхідність створення нових, більш ефективних векторів і відповідних методів доставки векторів до цільових тканин є актуальною і в наш час. Складовою частиною оцінювання зазначених генотерапевтичних методів є аналіз розповсюдження векторних молекул у тканинах та експресії трансгена. Вивчено перенесення плазмідної ДНК, яка містить ген aпoA-1 людини, в складі комплексів з поліетиленіміном у паренхіму печінки щурів і кролів. Досліджено експресію гена апоA-1 in vivo.