Predicting tumor radiosensitivity has yet to be routinely integrated into radiotherapy. We analyzed the possibility to assess radiosensitivity of tumor cells based on endogenous and radiation-induced 53BP1 foci which are molecular markers of DNA double strand breaks (DSB). In eleven tumor cell lines of different origin, radiosensitivity was assessed by surviving cell fraction following irradiation with 2 Gy (SF2). 53BP1 foci were measured at 4 and 12 h post-irradiation by confocal laser microscopy and dedicated software. The correlation of 53BP1 foci and their post-irradiation kinetics with SF2 was assessed using Spearman rank test. The SF2 correlated with both excess of radiation-induced 53BP1 foci per cell at 4 h after irradiation and decay in number of 53BP1 foci from 4 to 12 h post-irradiation. The fraction of cells with multiple endogenous 53BP1 foci also correlated with SF2 of tumor cells. We conclude that the radiosensitivity of tumor cells can be predicted by kinetics of formation and decay of 53BP1 foci after irradiation. For the first time we report that the fraction of cells with multiple endogenous 53BP1 foci can be used as a marker of tumor cell radiosensitivity.

Objective: The study was designed to assess the effects of polymorphisms in genes associated with essential hypertension on the variation of erythrocyte membrane proteins (EMPs) in hypertensive patients.

Methods: Major EMPs content was analyzed in blood from 1162 unrelated Russians (235 hypertensive patients, 176 healthy controls, and 751 random individuals from the Central Russia population). Essential hypertension patients were genotyped for 11 polymorphisms of essential hypertension susceptibility genes including ADD1 (rs4961), GNB3 (rs5443, rs16932941), NOS3 (rs1799983, rs2070744), ACE (rs5186), AGTR1 (rs5186), AGT (rs699, rs4762), MR (rs5534), and TGFB1 (rs1800471). EMP contents and their relationship with the genetic loci were analyzed using various statistical tests.

Results: Sex-specific differences in EMP contents between the cases and controls were observed. Regardless of sex, hypertensives exhibited mainly decreased levels of alpha (SPTA1) and beta-spectrin (SPTB) and increased levels of glucose transporter (GLUT1) as compared with healthy subjects (P ≤ 0.001). EMP correlated differently in essential hypertension patients and controls. Almost 70% of the joint variation in the EMP levels is explained by five gender-specific principal components. The essential hypertension susceptibility genes showed considerable effects on the levels of spectrins and glucose transporter. A joint variation of the genes explained about half the total polygenic variance in the GLUT1, SPTA1, and SPTB levels in hypertensives.

Conclusions: The study showed that essential hypertension susceptibility genes are the important factors of the inherited EMP variation, and their pleitropic effects may be mirrored in the altered expression of genes encoding cytoskeletal proteins and those related to intracellular glucose metabolism.

The study aimed to reveal cancer related mutations in DNA repair and cell cycle genes associated with chronic occupational exposure to gamma-radiation in personnel of the Siberian Group of Chemical Enterprises (SGCE). Mutations were analyzed by comparing genotypes of malignant tumors and matched normal tissues of 255 cancer patients including 98 exposed to external gamma-radiation (mean dose 128.1±150.5mSv). Also a genetic association analysis was carried out in a sample of 149 cancer patients and 908 healthy controls occupationally exposed to gamma-radiation (153.2±204.6mSv and 150.5±211.2mSv, respectively). Eight SNPs of genes of DNA excision repair were genotyped (rs13181, rs1052133, rs1042522, rs2305427, rs4244285, rs1045642, rs1805419 and rs1801133). The mutation profiles in heterozygous loci for selected SNP were different between sporadic tumors and tumors in patients exposed to radiation. In sporadic tumors, heterozygous genotype Arg/Pro of the rs1042522 SNP mutated into Arg/0 in 15 cases (9.6%) and 0/Pro in 14 cases (8.9%). The genotype Lys/Gln of the rs13181 SNP mutated into Lys/0 and 0/Gln in 9 and 4 cases, respectively. In tumors of patients exposed to low-level radiation, the rs1042522 Arg/0 mutated genotype was found in 12 cases (12.1%), while in 2 cases (2%) 0/Pro mutation was observed. Finally, the rs13181 0/Gln mutated genotype was observed in 15 cases (16,5%) . Thus, our study showed the difference in patterns of allelic imbalance in tumors appeared under low-level radiation exposure and spontaneous tumors for selected SNPs. This suggests different mechanisms of inactivation of heterozygous genotypes in sporadic and radiation-induced tumors.

Purpose: Double-strand breaks (DSB) repair and apoptosis are assumed to be key factors in the determination of individual variability in response to radiation treatment. In this study we investigated tumor protein p53 (TP53) binding protein 1 (53BP1) and phosphorylated histone 2A family member X (γH2AX) foci, γH2AX pan-staining and late apoptosis/necrosis (LAN) in lymphocytes from breast cancer (BC) patients undergoing radiotherapy.

Materials and methods: BC patients were subjected to local radiotherapy with fractionated doses using linear accelerator. Adverse reactions of patients were classified according to the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG)/European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) criteria. Blood samples were collected before treatment, at various time-points during and after radiotherapy. Residual 53BP1 and γH2AX foci, γH2AX pan-staining were analyzed in peripheral blood lymphocytes (PBL) using the Metafer system and confocal laser scanning microscopy. LAN cells were counted by the trypan blue (TB) exclusion assay. Statistical analysis was performed using Mann-Whitney test, Spearman rank correlation test and analysis of covariance (ANCOVA).

Results: No statistically significant changes were observed in the levels of γH2AX foci during radiotherapy. In contrast, radiation-induced residual 53BP1 were detected already after the first fraction. Increased individual variability in the 53BP1 focus formation was observed during treatment. The background level of DNA repair foci and its individual variability in response to radiotherapy decreased after the end of radiotherapy indicating successful removal of DNA-damaging effects. A correlation between stage of cancer and 53BP1 focus formation was established which suggests the prognostic value of this test. We show that the fraction of LAN cells negatively correlates with the level of 53BP1 and positively correlates with individual radiosensitivity. Only weak correlation was observed between γH2AX pan-staining and LAN cells. Due to large interindividual variability, both in vivo assays, LAN and focus formation, have shown relatively low predictive power at the individual level.

Conclusions: It is likely that radiosensitive patients have less efficient mechanisms of elimination of apoptotic cells with DNA damage resulting in accumulation of LAN cells and facilitating adverse reactions. Our data suggested that the grade of adverse reaction may positively correlate with LAN cells in PBL before and during radiotherapy.

Eczema often precedes the development of asthma in a disease course called the 'atopic march'. To unravel the genes underlying this characteristic pattern of allergic disease, we conduct a multi-stage genome-wide association study on infantile eczema followed by childhood asthma in 12 populations including 2,428 cases and 17,034 controls. Here we report two novel loci specific for the combined eczema plus asthma phenotype, which are associated with allergic disease for the first time; rs9357733 located in EFHC1 on chromosome 6p12.3 (OR 1.27; P=2.1 × 10(-8)) and rs993226 between TMTC2 and SLC6A15 on chromosome 12q21.3 (OR 1.58; P=5.3 × 10(-9)). Additional susceptibility loci identified at genome-wide significance are FLG (1q21.3), IL4/KIF3A (5q31.1), AP5B1/OVOL1 (11q13.1), C11orf30/LRRC32 (11q13.5) and IKZF3 (17q21). We show that predominantly eczema loci increase the risk for the atopic march. Our findings suggest that eczema may play an important role in the development of asthma after eczema.

Objectives: Atypical familial mycobacteriosis (AFM, OMIM #209950) is caused by mutations in genes regulating IL12/IFNG pathway. Some of the mutations exhibit incomplete penetrance, and they have been proposed to be involved in the common (polygenic) predisposition to tuberculosis (TB). We set out to test this hypothesis in two populations from Siberian region of Russia with high prevalence of TB.

Material and methods: The prevalence of twelve mutations in IL12/IFNG pathway genes of were analysed in 331 Russians and 238 Tuvinians TB patients and in 279 healthy Russians and 265 healthy Tuvinians. A screening for new mutations and rare polymorphisms was carried out in 10 children with severe generalized TB and severe BCG-vaccine complications using Sanger's bidirectional sequencing.

Results: Twelve mutations most commonly identified in AFM patients appeared to be ""wild-type"" monomorphic in the studied groups. No new mutations or rare polymorphisms were identified by sequencing. However, 15 common single nucleotide polymorphisms were found, none of which was associated with TB after correction for multiple testing.

Conclusion: The results of the study contradict with a hypothesis that mutations underlying AFM syndrome are involved in the predisposition to TB.

Invasive micropapillary carcinoma (IMPC) is a rare (up to 2%) and aggressive form of breast cancer.1 ,2 IMPC shows high intratumoral morphological diversity, which represents the degree of cell differentiation, as well as the architectural and invasive growth patterns of tumour cells. Morphologically, these tumours are characterised by the presence of hollow-like (tubular) and morula-like (alveolar) structures of cuboidal-to-columnar neoplastic cells, which are surrounded by empty spaces (retraction clefts) and display an inversion of cell polarity, detected by aberrant localisation of glycoprotein MUC-1 at the stromal–basal surface.1 ,3 In addition, micropapillary tumour clusters can be represented by tumour cells arranged in solid patterns (structures), trabecular structures and discrete (small) groups.3–6 It has been suggested that morphological diversity of IMPC is related to chemotherapy resistance,7 whereas the presence of retraction clefts around tumour clusters is associated with increased lymphangiogenesis and lymph node metastasis.8

Considerable intratumour morphological heterogeneity in breast cancer most likely results from genetic and epigenetic instability of the tumour cells.9 ,10 Previously, the relationships between morphologically distinct components and specific chromosome aberrations have been found in metaplastic and invasive ductal breast carcinomas,11 ,12 the latter is now classified as invasive carcinoma of no special type (IC NST), and is the most common histological type of breast cancer.1

IMPC demonstrates a heterogeneous pattern of chromosome aberrations, and tends to be genetically a more complex disease than IC NST.11 ,12 IMPC more often harboured gains of chromosomes 1q, 8q, 17q and 20q, and losses of 1p, 8p, 13q, 16q and 22q,13 ,14 which were emphasised by Marchio and coauthors13 as previously associated with breast tumours of high histological grade. In contrast, concurrent gain of 1q and 16p and deletion of 16q, related to low

Высокая частота встречаемости на территории Республики Саха одной из так называемых «якутских» болезней - мио-тонической дистрофии - привлекает внимание к изучению молекулярных основ её возникновения. В работе анализируется генетическая вариабельность локуса миотонинпротеинкиназы (DMPK) по спектру распределения тринуклеотидных (CTG) повторов в популяциях различного этнического происхождения, проживающих на территории Якутии, Сибири и Киргизии (якуты, русские, ханты, кеты, буряты и киргизы). Для каждой изученной популяции зафиксировано определённое количество триплетов. В популяции якутов наблюдается унимодальное распределение - аллели (CTG) 11-14 составили 89%. Показатель генетического разнообразия (H e) варьирует от 0,7321 у якутов до 0,8403 у хантов. Охарактеризован уровень подразделённо-сти популяций по CTG-повторам (F ST и R ST), равный соответственно 3,3% и 2,6%.

Введение. Изучение генетической компоненты предрасположенности к ишемической болезни сердца (ИБС) относят к числу приоритетных направлений исследования ее этиологических факторов. Цель исследования. Изучение ассоциаций полиморфных вариантов генов модификации артериального давления (АД) и генов регуляции иммунного ответа с ИБС. Методы. С использованием ПЦР-ПДРФ-анализа охарактеризована изменчивость 22 функционально значимых полиморфных вариантов 15 генов (ADRB2, NOS3, ACE, AGTR1, GNB3, IL4, IL4R, IL12A, IL12B, IL12RB1, LTA, TNF, TNFRSFW, IFNG и IFNGR2) в выборке больных ИБС и контрольной группы. Результаты. К категории предрасполагающих к ИБС отнесены генотип TT по rs4291 гена ACE (отношение шансов - OR=5,26) и GG по rs1061622 гена TNFRSF1B (OR=6,63) - в обоих случаях реализуется рецессивная модель предрасположенности; а также СТ и ТТпо rs5443 гена GNB3 (0R=1,80) - в данном случае реализуется аддитивная модель предрасположенности к ИБС. Согласно величинам значений OR к категории неблагоприятных в отношении ИБС отнесены сочетания генотипов TT (rs4291) и GG (rs4343) гена ACE (0R=5,94), AG (rs909253) гена LTA и GG (rs1800629) гена TNF (0R=2,37); а к категории протективных - сочетания генотипов CC(rs3746190) и AG (rs11575926) гена IL12RB1 (0R=0,11) и CC(rs2070744) и AB(VNTR) гена NOS3 (0R=0,34). Заключение. Установлены статистически значимые различия между больными ИБС и популяционной выборкой по частоте аллелей и генотипов для rs4291 (АСЕ), rs1061622 (TNFRSF1B) и rs5443 (GNB3), по сочетаниям генотипов для замен в генах АСЕ, NOS3, TNF/ LTA, IL12RB1 и частоте гаплотипов (TNF/LTA).

В статье представлены результаты ассоциативного исследования с туберкулезом легких 17 генов, обладающих широкой сферой компетенции, продукты которых информативны по отношению к развитию многофакторных заболеваний различной этиологии. Наибольшее число ассоциаций выявлено с геном NOS3 (в частности, с rs1799983) - зарегистрированы ассоциации как с туберкулезом легких в целом (p = 0,003), так и с его клиническими формами (p = 0,006), уровнем распада ткани (p = 0,029), эндофенотипами (0,002 ≤ p ≤ 0,033 для разных клинических признаков). С изученной патологией в целом ассоциированы также сочетания генотипов VNTR/rs1799983 (ген NOS3), rs3746190/rs11575926 (ген IL12RB1), rs909253/rs1800629 (гены LTA/TNF). Кроме того, с качественными и количественными признаками при туберкулезе легких ассоциированы полиморфные варианты генов TNF, LTA, TNFRSF1B, IL12RB1, IFNGR2, ADRB2, IL4R, GNB3. Ассоциативное исследование генов GNB3, PPP3R1, GATA4 с туберкулезом проведено впервые.

Проанализированы частоты аллелей и генетическое разнообразие популяции телеутов по полиморфизму Alu-повторов в восьми аутосомных локусах (АСЕ, APOA1, PLAT, F13, PV92, A25, CD4, D1). Для сравнения в исследование включены ранее полученные данные по полиморфизму Alu-элемента в 19 популяциях коренных жителей Сибири. На дендрограмме генетических расстояний популяция телеутов располагается в кластере сибирских этносов, близких по происхождению, географии и культурным традициям.

Арктическая зона Российской Федерации включает в полном объёме территории Мурманской области, Ненецкого, Ямало-Ненецкого и Чукотского автономных округов, а также частично Карелии, Республики Коми, Якутии, Архангельской области и Красноярского края. Её экономический потенциал, измеряемый триллионами долларов, создаётся не только крупными месторождениями углеводородов (нефти и газа), цветных металлов (золота, меди, никеля и др.), но и биологическими ресурсами Северного Ледовитого океана, уже сейчас стимулирующими изучение и систематизацию (биопроспектирование) молекул и генов морских организмов (охота за“золотыми” генами в Арктике).

Соотношение полов в первом триместре беременности сдвинуто в сторону мужского за счет повышенной элиминации эмбрионов женского пола. Одной из причин этого явления может быть нарушение процесса инактивации Х-хромосомы. В настоящей работе проведен анализ характера инактивации Х-хромосомы во внезародышевых тканях спонтанных и индуцированных абортусов с кариотипом 46, ХХ. В цитотрофобласте хориона у спонтанных и у индуцированных абортусов обнаружена как равновероятная, так и асимметричная инактивация. Во внезародышевой мезодерме контрольной группы эмбрионов выявлена только равновероятная инактивация, тогда как у 15% спонтанных абортусов (СА) наблюдалось смещение этого показателя. Наибольшая частота избирательной инактивации одного из родительских гомологов наблюдалась в группе с отсутствием развитого эмбриона и среди эмбрионов от женщин с привычным невынашиванием беременности. Одной из причин наблюдаемых результатов может быть компартментализация клеток в малоклеточной бластоцисте, приводящая к неслучайному перераспределению и преобладанию во внутренней клеточной массе клеток с активной Х-хромосомой, несущей аберрации, несовместимые с нормальным эмбриональным развитием.

Бронхиальная астма (БА) является клинически гетерогенной многофакторной патологией с существенной наследственной компонентой в этиологии, которая до конца не установлена. Целью настоящего исследования было изучение ассоциаций полиморфизма плейотропных генов с БА и её эндофенотипами. Проанализировано 23 полиморфных варианта 17 генов. Выявлены ассоциации с астмой и её эндофенотипами девяти генов (IL12A, LTA, TNF, TNFRSF1B, IFNGR2, NOS3, AGTR1, GNB3, PPP3R1); показано, что в развитие изолированной БА и её сочетаний с сопутствующими заболеваниями ассоциированные гены вовлечены в различной степени. Продукты большинства генов, для которых установлены ассоциации с БА и её эндофенотипами, участвуют в реализации двух основных механизмов патогенеза БА: воспаления и бронхоспазма. Установлено, что клинические фенотипы лёгкой, средней и тяжёлой форм БА имеют свои отличительные генетические особенности. Для генов PPP3R1, TNFRSF1B, GNB3, AGTR1 ассоциативное исследование с БА проведено впервые.