2658-6533Научные результаты биомедицинских исследований2658-653310.18413/2658-6533-2019-5-4-0-51837ГенетикаПопуляционный анализ полиморфного маркера rs1002149 гена глутатионредуктазы у жителей Республики Башкортостан и АбхазииPopulation analysis of the polymorphic marker rs1002149 of the glutathione reductase gene in residents of the Republic of Bashkortostan and AbkhaziaЭрдманВера ВикторовнаErdmanVera V.danivera@mail.ruДанилкоКсения ВладимировнаDanilkoKsenia V.МатуаАлиса ЗауровнаMatuaAlisa Z.НасибуллинТимур РуслановичNasibullinTimur R.ТуктароваИльсияр АвхатовнаTuktarovaIlsiar A.ВиктороваТатьяна ВикторовнаViktorovaTatiana V.vict@mail.ruМустафинаОльга ЕвгеньевнаMustafinaOlga E.20195400

Актуальность: Занимая одно из центральных позиций в клеточной антиоксидантной защите, глутатионредуктаза (GSR) определяет окислительный статус клетки. Уровень ее активности изменяется в определенных физиологических и патологических условиях. Полиморфный локус rs1002149 гена GSR, ассоциированный с уровнем активности фермента, является потенциальным молекулярно-генетическим маркером сложно-наследуемых признаков  (старение, многофакторные заболевания). Так как глутатионовая система отвечает за характер взаимодействия с факторами внешней среды, важно учитывать особенности работы компонентов этой системы, в частности GSR, в популяциях, проживающих в условиях среды с разной техногенной нагрузкой. Цель исследования: Цель работы состояла в популяционно-генетическом анализе аллельного состояния по полиморфному маркеру rs1002149 гена GSR в разных этнических группах, проживающих в контрастных экологических условиях – у русских, башкир, татар (жителей Республики Башкортостан) и коренных жителей Абхазии. Материалы и методы: Материалом послужили образцы ДНК 1649 мужчин и женщин в возрасте от 21 до 89 лет, не родственных между собой, представителей четырех этнических групп – русские (N=443), башкиры (N=453), татары (N=615), абхазы (N=138). Идентификацию аллельных вариантов гена GSR выполняли методом РТ-ПЦР с использованием TaqMan-зондов. Для статистического анализа результатов исследования использовали компьютерные программы SPSS (v. 13.0), GENEPOP и Arlequin 3.0. Этническую гетерогенность оценивали с помощью теста Фишера. Результаты: Все четыре этнические группы показали отсутствие статистически значимых различий в спектре распределения генотипов (Р>0,05). Аллель T в этнической группе татар встречается чаще, чем в этнической группе башкир (22,68% против 18,65%, Р=0,024). Частоты генотипов у русских и башкир (но не у татар и абхазов) соответствует таковым у народов Европы. Все четыре этнические группы не отличаются от жителей Южной Америки. Наблюдается существенная гетерогенность (за исключением японцев, бенгальцев и нигерийцев) изучаемых нами четырех этнических групп с популяциями Восточной, Южной Азии и Африки. Заключение: Минорный аллель T, ассоциированный с более высокой активностью фермента глутатионредуктазы, в этнической группе татар встречается чаще, чем в этнической группе башкир.

Background: Positioned as one of the central members in cellular antioxidant defense, glutathione reductase (GSR) determines the oxidative status of a cell. The level of its activity changes in certain physiological and pathological conditions. The rs1002149 polymorphic loci of the GSR gene, associated with the level of enzyme activity, is a potential molecular-genetic marker of complexly inherited traits (aging, multifactorial diseases). Since the glutathione system is responsible for the interaction with environmental factors, it is important to take into account the specifics of these system components actions, in particular GSR, in populations living in environments with different technogenic load. The aim of the study: The purpose of the study was the population-genetic analysis of the allelic state by the polymorphic marker rs1002149 (-386C>A) of the GSR gene in different ethnic groups living in contrasting environmental conditions – Russians, Bashkirs and Tatars (residents of the Republic of Bashkortostan) and Abkhazians. Materials and methods: The material was DNA samples from 1649 men and women aged 21 to 89, not related to each other, representatives of four ethnic groups – Russians (N=443), Bashkirs (N=453), Tatars (N=615), Abkhazians (N=138). Allelic variants of the GSR gene were identified by RT-PCR using TaqMan probes. For statistical analysis of the results of the study, computer programs SPSS (v. 13.0), GENEPOP, and Arlequin 3.0 were used. Ethnic heterogeneity was assessed using the Fisher test. Results: All four ethnic groups showed the absence of statistically significant differences in the genotypes distribution (P>0.05). The T allele in the ethnic group of Tatars is more frequent than in the ethnic group of the Bashkirs (22.68% vs. 18.65%, P=0.024). The genotype frequencies of Russians and Bashkirs (but not Tatars and Abkhazians) correspond to those of Europeans. All four ethnic groups are no different from South Americans. Significant heterogeneity is observed (except the Japanese, Bengalis and Nigerians) between the four studied ethnic groups and populations of East, South Asia and Africa. Conclusion: The minor T allele associated with a higher activity of the glutathione reductase is more frequent in the Tatars ethnic group than in Bashkirs.

экологическая адаптацияэтническая группаметаболизм ксенобиотиковглутатионредуктазаген GSRгенетический полиморфизмecological adaptationethnic groupxenobiotic metabolismglutathione reductaseGSR genegenetic polymorphism

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и АНА в рамках научного проекта № 19-54-40007; биологический материал (ДНК) для исследования взят из коллекции биологических материалов человека ИБГ УФИЦ РАН, поддержанной программой биоресурсных коллекций ФАНО России (соглашение №007-030164/2); работа проведена с использованием оборудования ЦКП "Биомика" и УНУ "КОДИНК" (ИБГ УФИЦ РАН).

Список литературыСтарение как комплекс универсальных патофизиологических процессов / И.А. Соловьёв Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019. Т. 14, N 1.2. С. 272-277. DOI: https://doi.org/10.14300/mnnc.2019.14033Бельчусова Е.А., Николаева Е.Н., Колосова О.Н. Неспецифические адаптивные реакции организма коренных жителей Арктики // Современные проблемы науки и образования. 2016. N 3. С. 387-387.Характеристика 48 полиморфных локусов-потенциальных маркеров риска развития ишемического инсульта /О.П. Дрибноходова [и др.] // Генетика. 2017. Т. 53, N 6. С. 716-721. DOI: 10.7868/S0016675817060042Козовый Р.В., Подольская С.В., Горовенко Н.Г. Частота полиморфных вариантов генов II фазы биотрансформации ксенобиотиков GSTT1 И GSTM1 у долгожителей Прикарпатья // Успехи геронтологии. 2013. Т. 26, N 3. С. 446-450.Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков и контроль клеточной пролиферации в ассоциации с риском развития рака дыхательных путей в Московском регионе / М.В. Аткарская [и др.]// Молекулярная медицина. 2012. N 6. С. 52-56.Hayes J.D., Flanagan J.U., Jowsey I.R. Glutathione transferases // Ann. Rev. Pharm. Toxicol. 2005. Vol. 45. P. 51-88. DOI: 10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.095857Баранов В.С., Иващенко Т.Э., Баранова Е.В. Тестирование генов системы детоксикации в профилактике некоторых мультифакториальных болезней // Журнал акушерства и женских болезней. 2003. Т. 52, N 2. C. 11-16.Associations of the NRF2/KEAP1 pathway and antioxidant defense gene polymorphisms with chronic obstructive pulmonary disease / G.F. Korytina [et al.] // Gene. 2019. Vol. 692. P. 102-112.  DOI 10.1016/j.gene.2018.12.061Polymorphic metabolic susceptibility genes and longevity: a study in octogenarians / // Toxicol. Lett. 2004. Vol. 151. P. 283-290. DOI: 10.1016/j.toxlet.2004.01.025Глотов О.С., Баранов В.С. Генетический полиморфизм, мультифакториальные болезни и долголетие // Мед. генетика. 2007. Т. 6, N 4. С. 17-29.Early diabetesinduced biochemical changes in the retina: comparison of rat and mouse models / I.G. Obrosova [et al.] // Diabetologia. 2006. Vol. 49. P. 2525-2533. DOI: 10.1007/s00125-006-0356-7Low glutathione reductase and peroxidase activity in age-related macular degeneration / S.M. Cohen [et al.] // British journal of ophthalmology. 1994. Vol. 78(10). P. 791-794. DOI: 10.1136/bjo.78.10.791Expression of genes involved in oxidative stress responses in airway epithelial cells of smokers with chronic obstructive pulmonary disease / S. Pierrou [et al.] // American journal of respiratory and critical care medicine. 2007. Vol. 175(6). P. 577-586. DOI: https://doi.org/10.1164/rccm.200607-931OCLow activity of superoxide dismutase and high activity of glutathione reductase in erythrocytes from centenarians / H.R. Andersen [et al.] // Age and ageing. 1998. Vol. 27(5). P. 643-648. DOI: 10.1093/ageing/27.5.643Antioxidant enzymatic defences in human follicular fluid: characterization and age‐dependent changes / M.C. Carbone [et al.] // MHR: Basic science of reproductive medicine. 2003. Vol. 9(11). P. 639-643. DOI: 10.1093/molehr/gag090Antioxidant enzymes GSR, SOD1, SOD2, and CAT gene variants and bone mineral density values in postmenopausal women: a genetic association analysis / S.J.Mlakar [et al.] // Menopause. 2012. Vol. 19. P. 368-376. DOI: 10.1097/gme.0b013e31822d5b10Genetic variation and gene expression in antioxidant related enzymes and risk of COPD: a systematic review / A.R. Bentley [et al.] // Thorax. 2008. Vol. 63. P. 956-961. DOI: http://dx.doi.org/10.1136/thx.2007.086199Association between single nucleotide polymorphisms in the antioxidant genes CAT, GR and SOD1, erythrocyte enzyme activities, dietary and life style factors and breast cancer risk in a Danish, prospective cohort study / T.I. Kopp Oncotarget. 2017. Vol. 8. P. 62984-62997. DOI: https://doi. org/10.18632/oncotarget.18062Human longevity and variation in GH/IGF-1/insulin signaling, DNA damage signaling and repair and pro/antioxidant pathway genes: cross sectional and longitudinal studies / M. Soerensen [et al.] // Experimental gerontology. 2012. Vol. 47(5). P. 379-387. DOI: 10.1016/j.exger.2012.02.010Боринская С.А., Козлов А.И., Янковский Н.К. Гены и традиции питания // Этнографическое обозрение. 2009. N 3. С. 117-138.Between Lake Baikal and the Baltic Sea: genomic history of the gateway to Europe / P. Triska [et al.] // BMC genetics. 2017. Vol. 18(1). P. 110. DOI: https://doi.org/10.1186/s12863-017-0578-3Козлова М.А. Антропология: учебник и практикум для вузов. Москва: Юрайт. 2018. 319 с.