Precocious puberty (PP, OMIM 176400, 615346) is an autosomal dominant disorder caused by the premature reactivation of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. Genetic, epigenetic, and environmental factors play a decisive role in determining the timing of puberty. In recent years, genetic variants in the KISS1, KISS1R, MKRN3, and DLK1 genes have been identified as genetic causes of PP. The MKRN3 and DLK1 genes are imprinted, and therefore epigenetic fications, such as DNA methylation, which alter the expression of these genes, can also contribute to the development of PP. The aim of this study is to determine the methylation index of the imprinting centers of the DLK1 and MKRN3 genes in girls with a clinical presentation of PP. The methylation index of the imprinting centers of the DLK1 and MKRN3 genes was analyzed in a group of 45 girls (age 7.2±1.9 years) with a clinical presentation of PP and a normal karyotype using targeted massive parallel sequencing after sodium bisulfite treatment of DNA. The control group consisted of girls without PP (n = 15, age 7.9±1.6 years). No significant age differences were observed between the groups (p > 0.8). Analysis of the methylation index of the imprinting centers of the DLK1 and MKRN3 genes revealed no significant differences between patients with PP and the control group. However, in the group of patients with isolated adrenarche, an increased methylation index of the imprinting center of the MKRN3 gene was observed (72±7.84 vs 56.92±9.44 %, p = 0.005). In the group of patients with central PP, 3.8 % of patients showed a decreased methylation index of the imprinting center of the DLK1 gene, and 11.5 % of probands had a decreased methylation index of the imprinting center of the MKRN3 gene. Thus, this study demonstrates that not only genetic variants but also alterations in the methylation index of the imprinting centers of the DLK1 and MKRN3 genes can contribute to the development of PP.

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) - острое инфекционное заболевание, вызываемое вирусом SARS-CoV-2. Пандемия COVID-19 стала глобальным вызовом для здравоохранения и науки, а в области генетики человека привела к всплеску исследований роли генетики организма-хозяина в подверженности и тяжести течения инфекционного заболевания. Несмотря на негенетическую этиологию COVID-19, полногеномные ассоциативные исследования и работы по полногеномному и полноэкзомному анализу выявили целый ряд участков генома, достоверно ассоциированных с восприимчивостью к инфекции и тяжестью течения заболевания, модифицирующих риск развития COVID-19 на индивидуальном уровне. Эти данные не могут являться основанием для определения групп риска или прогноза тяжести течения болезни, однако полезны для понимания патогенетики болезни и для разработки подходов к ее диагностике и терапии. Исследования на уровне постгеномных механизмов регуляции реализации генетической информации выявили специфические паттерны экспрессии и метилирования генома в ответе на вирус и в ходе прогрессии заболевания и показали потенциал для разработки таргетных подходов для терапии и профилактики COVID-19. Вызовы для генетики как науки, возникшие с развитием пандемии COVID-19, ответы на них, опыт и накопленные данные, несомненно, найдут отражение в дальнейших обоснованных подходах к диагностике, профилактике и лечению как COVID-19, так и других быстро распространяющихся инфекционных заболеваний.

The novel coronavirus infection (COVID-19) is an acute infectious disease caused by the SARS CoV2 virus. The COVID-19 pandemic has become a global challenge for health and science, and in the field of human genetics, it has led to a surge in research on the role of host genetics in susceptibility to and severity of infectious diseases. Despite the nongenetic etiology of COVID-19, genome-wide association studies and whole-genome and whole-exome analyses have identified a number of genomic regions that are significantly associated with susceptibility to infection and disease severity, modifying the risk of developing COVID-19 at the individual level. These data cannot serve as a basis for identifying risk groups or predicting the severity of the disease, but are useful for understanding the pathogenesis of the disease and developing approaches to its diagnosis and therapy. Studies at the level of post-genomic mechanisms regulating the implementation of genetic information have revealed specific patterns of expression and methylation of the genome in response to the virus and during disease progression and have shown the potential for developing targeted approaches for the treatment and prevention of COVID-19. The challenges for genetics as a science that have arisen with the development of the COVID-19 pandemic, the answers to them, the experience, and accumulated data will undoubtedly be reflected in further substantiated approaches to the diagnosis, prevention, and treatment of both COVID-19 and other rapidly spreading infectious diseases.

Background Effective molecular diagnosis of congenital diseases hinges on comprehensive genomic analysis, traditionally reliant on various methodologies specific to each variant type-whole exome or genome sequencing for single nucleotide variants (SNVs), array CGH for copy-number variants (CNVs), and microscopy for structural variants (SVs).Methods We introduce a novel, integrative approach combining exome sequencing with chromosome conformation capture, termed Exo-C. This method enables the concurrent identification of SNVs in clinically relevant genes and SVs across the genome and allows analysis of heterozygous and mosaic carriers. Enhanced with targeted long-read sequencing, Exo-C evolves into a cost-efficient solution capable of resolving complex SVs at base-pair accuracy. Results Applied to 66 human samples Exo-C achieved 100% recall and 73% precision in detecting chromosomal translocations and SNVs. We further benchmarked its performance for inversions and CNVs and demonstrated its utility in detecting mosaic SVs and resolving diagnostically challenging cases. Conclusions Through several case studies, we demonstrate how Exo-C's multifaceted application can effectively uncover diverse causative variants and elucidate disease mechanisms in patients with rare disorders.

Khamnigan is a poorly documented and endangered Mongolic language. This study examines basic word lists from eight Khamnigan communities in China, Mongolia and Russia, revealing strong lexical similarities indicative of dialectal variation within a single language. Specific affinities were found between certain pairs of communities, with the China variety closely related to Tarbaljei and Mogoitui (in Russia), the Mongolian Bayan-Uul variety to Dadal (in Mongolia) and Tarbaljei (in Russia), and the Tarbaljei variety to Mogoitui (in Russia). Lexical analysis places Khamnigan in the Northern Mongolic subgroup, with a division into the Buriad-Khamnigan and Mongol-Oirat-Ordos-Barga clusters. Geographical patterns suggest later influences on idiom evelopment, with common lexical innovations linking Khamnigan varieties to neighboring languages: East Buriad, Khalkha, and Old and New Barga.

Genome sequencing of 1537 individuals from 139 ethnic groups reveals the genetic characteristics of understudied populations in North Asia and South America. Our analysis demonstrates that West Siberian ancestry, represented by the Kets and Nenets, contributed to the genetic ancestry of most Siberian populations. West Beringians, including the Koryaks, Inuit, and Luoravetlans, exhibit genetic adaptation to Arctic climate, including medically relevant variants. In South America, early migrants split into four groups—Amazonians, Andeans, Chaco Amerindians, and Patagonians—~13,900 years ago. Their longest migration led to population decline, whereas settlement in South America’s diverse environments caused instant spatial isolation, reducing genetic and immunogenic diversity. These findings highlight how population history and environmental pressures shaped the genetic architecture of human populations across North Asia and South America.

Chromosomal abnormalities in human pre-implantation embryos, originating from either meiotic or mitotic errors, present a significant challenge in reproductive biology. Complete aneuploidy is primarily linked to errors during the resumption of meiosis in oocyte maturation, which increase with maternal age, while mosaic aneuploidies result from mitotic errors after fertilization. The biological causes of these abnormalities are increasingly becoming a topic of interest for research groups and clinical specialists. This review explores the intricate processes of meiotic and early mitotic divisions in embryos, shedding light on the mechanisms that lead to changes in chromosome number in daughter cells. Key factors in meiotic division include difficulties in spindle assembly without centrosomes, kinetochore (KT) orientation disturbances, and inefficient cell-cycle checkpoints. The weakening of cohesion molecules that bind chromosomes, exacerbated by maternal aging, further complicates chromosomal segregation. Mitotic errors in early development are influenced by defects in sperm centrosomes, KT misalignment, and the gradual depletion of maternal regulatory factors. Coupled with the inactive or partially active embryonic genome, this depletion increases the likelihood of chromosomal aberrations. While various theoretical mechanisms for these abnormalities exist, current data remain insufficient to determine their exact contributions. Continued research is essential to unravel these complex processes and improve outcomes in assisted reproductive technologies.

На Экспертном Совете «Новое в питании детей с муковисцидозом», прошедшем в г. Москва 12 декабря 2024 г., участники всесторонне обсудили вопросы, связанные с нарушениями пищевого статуса у детей с МВ, проблемы диагностики различных нарушений нутритивного статуса, сложности в организации диетотерапии и обеспечении специализированными продуктами лечебного питания. 

Аневризма аорты и атеросклероз сосудов характеризуются высокой клинической гетерогенностью. Неоднозначность в оценках коморбидности данных заболеваний может быть связана с их полиэтиологичностью и наличием не только общих, но и специфичных факторов риска, сложным патогенезом данных заболеваний. Цель настоящего обзора заключается в обобщении информации о распространенности и факторах риска аневризмы аорты и атеросклероза сосудов с точки зрения объяснения возможных механизмов формирования коморбидности данных патологий. При проведении поиска научных публикаций в отечественной (Научная электронная библиотека – eLIBRARY.RU) и зарубежной (PubMed) электронных библиотеках в качестве приоритетных рассматривались работы, опубликованные за последние 10 лет. Аневризма аорты и атеросклероз сосудов имеют возраст-зависимый характер распространения. С одной стороны, высокая распространенность атеросклероза сосудов по сравнению с аневризмой аорты и примерно равные возрастные границы манифестации данных патологий связаны с их коморбидностью. С другой стороны, данные заболевания характеризуются некоторой общностью факторов риска, но с разным их вкладом в развитие атеросклероза сосудов и аневризмы аорты разной локализации. Сахарный диабет 2-го типа и показатели липидного обмена относятся к категории факторов с разнонаправленным влиянием на риск развития данных патологий. Для понимания причин противоречивых оценок коморбидности аневризмы аорты и атеросклероза сосудов с точки зрения эпидемиологии важен комплексный подход к характеристике пациентов с детальным анализом факторов риска, регистрируемых в анализируемых выборках.

DYNC1H1 кодирует тяжелую цепь динеина 1, белка, играющего критическую роль в внутриклеточном транспорте, а также участвующего в нейрогенезе, формировании биполярного веретена деления и взаимодействии с некоторыми регуляторными белками. Различные варианты гена описаны в спектре нервно-мышечных, психоневрологических патологий, аномалий развития, онкопатологии. В данном клиническом случае была оценена корреляция клинических проявлений с молекулярно-генетическими изменениями гена DYNC1H1. Выявлен и представлен de novo вариант в линкерном домене белка у пациента с аномалиями развития головного мозга в виде пахигирии височных и лобных долей, полимикрогирии затылочных долей, агенезии мозжечка, полидактилитей, нарушением интеллектуального развития и поражением нервно-мышечной системы, а также врожденной катарактой. В данном случае описан новый признак — полидактилия — ранее не описанный при варианте c.4868G>A (p.Arg1623Gln), что расширяет спектр клинических проявлений и может способствовать пониманию механизмов фенотипической гетерогенности, а также выработке оптимальных диагностических алгоритмов.

Цель исследования. Оценить клинические особенности и уровень воспалительных маркеров CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, PAI-1 и MPO в группах пациентов с болезнью Паркинсона (БП) на различных стадиях по Хен и Яру. Материал и методы. В исследовании приняли участие 533 пациента с БП. Всем пациентам было проведено неврологическое обследование с определением стадии БП, степени выраженности двигательных нарушений по шкале MDS-UPDRS (Унифицированная шкала оценки БП Международного общества расстройств движений) и тестирование с использованием валидизированных опросников: Монреальской шкалы оценки когнитивных функций, Госпитальной шкалы оценки тревоги и депрессии, шкалы оценки депрессии Бека II, шкалы тяжести усталости, шкалы для оценки вегетативных нарушений у пациентов с БП. Поведенческие нарушения анализировали с использованием QUIP-RS. 144 пациентам с БП выполнено исследование концентрации в сыворотке крови группы воспалительных маркеров (CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, PAI-1 и MPO) на мультиплексном анализаторе MAGPIX («Luminex», США) с применением xMAP Technology. Генотипирование полиморфных вариантов генов CCL5 (rs2107538) и PAI-1 (rs2227631) было проведено методом ПЦР в режиме реального времени.
Результаты. Установлено, что уровни slCAM-1, sVCAM-1, CCL5 и NCAM в сыворотке крови изменяются у пациентов с БП в зависимости от стадии по Хен и Яру и продолжительности заболевания. Выявлены корреляции уровней сывороточных маркеров как между собой, так и в сравнении с моторными и немоторными нарушениями, которые свидетельствуют о системном воспалительном профиле, когда повышенное периферическое производство CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, PAI-1 и MPO может играть роль в нейродегенеративном процессе.
Заключение. Уровень маркеров воспаления CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, PAI-1 и MPO в сыворотке крови у пациентов с БП изменяется в зависимости от стадии прогрессирующего нейродегенеративного процесса, что указывает на важность системного воспаления в течении БП.

 Cystic fibrosis (CF) is a disease with a broad clinical and genetic spectrum of manifestations, significantly impacting the quality and duration of life of patients. At present, a diagnosis of CF enables the disease to be identified at the earliest stages of its development. The accelerated advancement of scientific knowledge and contemporary research techniques has transformed the methodology employed in the treatment of CF, encompassing a spectrum of approaches from symptomatic management to pathogenetic therapies. Pathogenetic therapy represents an approach to treatment that aims to identify methods of restoring the function of the CFTR gene. The objective of this review was to analyse and summarize the available scientific data on the pathogenetic therapy of CF. This paper considers various approaches to the pathogenetic therapy of CF that are based on the use of targeted drugs known as CFTR modulators. The article presents studies employing gene therapy techniques for CF, which are based on the targeted delivery of a normal copy of the CFTR gene cDNA to the respiratory tract via viral or non-viral vectors. Some studies have demonstrated the efficacy of RNA therapeutic interventions in restoring splicing, promoting the production of mature RNA, and increasing the functional expression of the CFTR protein. The review also analyzes literature data that consider methods of etiotropic therapy for CF, which consists of targeted correction of the CFTR gene using artificial restriction enzymes, the CRISPR/Cas9 system and a complex of peptide-nucleic acids. In a prospective plan, the use of cell therapy methods in the treatment of lung damage in CF is considered.

Муковисцидоз (МВ) – заболевание с широким клиническим и генетическим спектром проявлений, оказывающее значительное влияние на качество и продолжительность жизни пациента. В настоящее время диагностика МВ позволяет выявлять заболевание на самых ранних стадиях. Стремительное развитие науки и современные методы исследования изменили подходы в лечении МВ, начиная от симптоматического лечения до методов патогенетической терапии. Подходы патогенетической терапии направлены на поиск способов восстановления функции гена CFTR. Целью обзора стали анализ и обобщение имеющихся научных сведений о патогенетической терапии МВ. Рассмотрены подходы патогенетической терапии МВ на основе приема пациентами таргетных препаратов – CFTR-модуляторов. Приведены исследования с использованием методов генной терапии МВ, в основе которых лежит целенаправленная доставка нормальной копии кДНК гена CFTR в дыхательные пути с помощью вирусных или невирусных агентов. В некоторых исследованиях показано применение методов РНК-терапии для восстановления сплайсинга, продукции зрелой РНК и функционального белка CFTR. Также в обзоре проведен анализ литературных данных, в которых рассмотрены методы этиотропной терапии МВ, заключающейся в направленной коррекции гена CFTR с использованием искусственных ферментов рестрикции, системы CRISPR/Cas9 и комплекса пептидно-нуклеиновых кислот. В перспективном плане обсуждаются методы клеточной терапии в лечении поражения легких при муковисцидозе.

Митохондриальная ДНК является небольшой, но важной и особенной частью генома. Исследования изменчивости мтДНК человека являются актуальными в различных аспектах. Цель исследования – обозначение основных современных направлений изучения митохондриальной ДНК человека, ее изменчивости и ее роли в формировании фенотипа. Современные работы по этой тематике направлены на анализ полной последовательности митохондриальной ДНК, а в последнее время большое значение приобретают исследования «древней» ДНК. Наследственный полиморфизм митохондриальной ДНК может иметь функциональное значение и вносить вклад в адаптацию к условиям жизненной среды, а также в предрасположенность к многофакторным заболеваниям. Изучение вклада полиморфизма митохондриальной ДНК в формирование фенотипа как в норме, так и при патологии сталкивается с проблемами оценки сочетанного эффекта нескольких вариантов. Роль полиморфизма мтДНК в предрасположенности к заболеваниям можно рассматривать в рамках гипотезы «экономных» генотипов. Таким образом, изучение полиморфизма митохондриальной ДНК в популяциях человека и при различных заболеваниях имеет как теоретическое, так и прикладное значение.