КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-14-10216
НазваниеКомплексный анализ экспрессии генов в мозге ручных лисиц: исследование на уникальной селекционной модели доместикации
Руководитель Трут Людмила Николаевна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл
Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-104 - Общая генетика
Ключевые слова Доместикация животных, cоциальное поведение, толерантность, агрессия, регуляторные системы, экспрессия генов, эпигенетика, метилирование ДНК, миРНК, высокопроизводительное секвенирование, транскриптомика
Код ГРНТИ34.23.33
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Фундаментальная научная проблема, на исследование которой направлен настоящий проект, состоит в поиске молекулярно-генетических механизмов быстрых и комплексных преобразований животных, происходящих в некоторых эволюционных ситуациях. Наиболее иллюстративным примером является процесс исторической доместикации животных, в ходе которого была трансформирована вся биологическая организация их диких предков и, прежде всего, поведение.
Исходная идея, определившая задачи проекта, сводится к тому, что главным молекулярно-генетическим механизмом, определившим эту быструю трансформацию диких видов в домашний формы, являются регуляторные изменения генетической экспрессии. Тестирование этой идей путём сравнения уровня генетической экспрессии у современных домашних животных, подвергавшихся в течение нескольких тысячелетий многовекторному селекционному давлению, и у их предковых форм, живущих в настоящее время, малоинформативно.
В проекте будет использована уникальная экспериментальная модель доместикации, созданная в ИЦиГ СО РАН на серебристо-чёрной лисице (Vulpes vulpes) длительным систематическим отбором по их реагированию на человека: сначала на элиминацию агрессивно-трусливых реакций дикости, а затем – на положительное и даже дружелюбное реагирование на него. Таким отбором создана единственная в мире популяция одомашненных лисиц.
Актуальность и значимость исследований нашей уникальной селекционной модели состоит в том, что дает возможность провести сравнительный анализ животных модельных популяций с животными исходных популяций, живущими в тот же период и в тех же условиях, чего не было сделано ни в одном исследовании.
Для оценки различий генетической экспрессии в структурах мозга разных популяций лисиц будет использовано несколько подходов. В исследованиях доместикации животных впервые будет предпринято сопоставление уровня экспрессии генов и эпигенетических модификаций, вовлечённых в регуляцию экспрессии, а именно – микроРНК и метилирования ДНК. Для этого будут применены методы высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Полученные данные будут верифицированы с помощью экспериментального анализа экспрессии и метилирования отдельных генов, а также миРНК. Кроме того, будут проанализированы различия в количестве белков, кодируемых дифференциально экспрессирующимися генами.
Таким образом, совокупность ожидаемых результатов позволит нам определить не только различия экспрессии генов в структурах мозга доместицируемых и недоместицируемых лисиц, но и механизмы этих различий у ряда генов, приблизит нас к пониманию ключевых молекулярно-генетических механизмов не только в условиях доместикации, но также во многих эволюционных ситуациях, включая эволюцию человека.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Ванг Х., Пайпс Л., Трут Л.Н., Гербек Ю., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Харламова А.В., Джонсон Й.Л., Ацланд Дж.М., Кукекова А.В., Кларк А.Г.
Genomic responses to selection for tame/aggressive behaviors in the silver fox (Vulpes vulpes)
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115 (41), pp. 10398-10403 (год публикации - 2018)
10.1073/pnas.1800889115
2.
Кукекова А, Джонсон Дж, Хианг Х, Фенг С, Лиу С, Рандо Х, Харламова А, Гербек Ю, Сердюкова Н, Хионг З, Беклемишева В, Кэпфли К, Гулевич Р, Владимирова А, Хекман Дж, Перельман П, Графодатский А, О Брейн С, Ванг Х, Кларк А, Окланд Г, Трут Л, Жанг Г
Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours
Nature Ecology and Evolution, 2, pages1479–1491 (год публикации - 2018)
10.1038/s41559-018-0611-6
3.
Хекман Дж.П., Джонсон Дж.Л., Эдвардс В., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Форд А.Л., Харламова А.В., Гербек Ю., Окланд Г.М., Рецман Л.Т., Трут Л.Н., Кукекова А.В
Anterior pituitary transcriptome suggests differences in ACTH release in tame and aggressive foxes
G3: Genes, Genomes, Genetics, 8(3), с. 859-873 (год публикации - 2018)
10.1534/g3.117.300508
4.
Гербек Ю.Э., Гулевич Р.Г.
Neuropeptides as facilitators of domestication
Cell and Tissue Research (год публикации - 2018)
10.1007/s00441-018-2939-2
5.
Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛИСИЦ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ОТБОРА ПО СОЦИАЛЬНЫМ РЕАКЦИЯМ НА ЧЕЛОВЕКА
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 69(1), с. 95–10 (год публикации - 2019)
10.1134/S00 4 4 467719 010076
6. Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н. ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕСТИЦИРУЕМЫХ И АГРЕССИВНЫХ ЛИСИЦ В СИТУАЦИИ ВЫБОРА МЕЖДУ РАЗНЫМИ КОЛИЧЕСТВАМИ КУСОЧКОВ ПИЩИ. ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (год публикации - 2019)
7. Дугаткин Л., Трут Л.Н. How to Tame a Fox and Build a Dog University of Chicago Press, Chicago, U.S.A., 240с (год публикации - 2017)
8.
Трут Л.Н., Харламова А.В., Владимирова А.В., Гербек Ю.Э.
On selection of foxes for enhanced aggressiveness and its correlated implications
Вавиловский журнал генетики и селекции., 21(4):392-401. (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.257
9. Гербек Ю.Э., Хантемирова А.Р., Антонов Е.В., Гончарова Н.И., Гулевич Р. Г., Шепелева Д. В., Трут Л. Н. Expression of the genes for DNA methyltransferases in silver foxes experimentally selected for domestication Russian Journal of Genetics (год публикации - 2017)
10. Овчинников В.Ю., Антонов Е.В. , Васильев Г.В., Шихевич С.Г., Шепелева Д.В., Гербек Ю.Э. Hippocampal glucocorticoid receptor and microRNA gene expression and serum cortisol concentration in foxes selected for behavior toward humans Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2017)
11. Орлов Ю.Л., Баранова А.В., Гербек Ю.Э. Evolutionary Biology at Belyaev Conference – 2017: Introductory Note BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2017)
12. Науменко Ф.М., Абнизова И.И., Бека Н., Генаев М.А., Орлов Ю.Л. Novel read density distribution score shows possible aligner artefacts, when mapping a single chromosome BMC Genomics (год публикации - 2017)
Публикации
1.
Ванг Х., Пайпс Л., Трут Л.Н., Гербек Ю., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Харламова А.В., Джонсон Й.Л., Ацланд Дж.М., Кукекова А.В., Кларк А.Г.
Genomic responses to selection for tame/aggressive behaviors in the silver fox (Vulpes vulpes)
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115 (41), pp. 10398-10403 (год публикации - 2018)
10.1073/pnas.1800889115
2.
Кукекова А, Джонсон Дж, Хианг Х, Фенг С, Лиу С, Рандо Х, Харламова А, Гербек Ю, Сердюкова Н, Хионг З, Беклемишева В, Кэпфли К, Гулевич Р, Владимирова А, Хекман Дж, Перельман П, Графодатский А, О Брейн С, Ванг Х, Кларк А, Окланд Г, Трут Л, Жанг Г
Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours
Nature Ecology and Evolution, 2, pages1479–1491 (год публикации - 2018)
10.1038/s41559-018-0611-6
3.
Хекман Дж.П., Джонсон Дж.Л., Эдвардс В., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Форд А.Л., Харламова А.В., Гербек Ю., Окланд Г.М., Рецман Л.Т., Трут Л.Н., Кукекова А.В
Anterior pituitary transcriptome suggests differences in ACTH release in tame and aggressive foxes
G3: Genes, Genomes, Genetics, 8(3), с. 859-873 (год публикации - 2018)
10.1534/g3.117.300508
4.
Гербек Ю.Э., Гулевич Р.Г.
Neuropeptides as facilitators of domestication
Cell and Tissue Research (год публикации - 2018)
10.1007/s00441-018-2939-2
5.
Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛИСИЦ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ОТБОРА ПО СОЦИАЛЬНЫМ РЕАКЦИЯМ НА ЧЕЛОВЕКА
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 69(1), с. 95–10 (год публикации - 2019)
10.1134/S00 4 4 467719 010076
6. Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н. ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕСТИЦИРУЕМЫХ И АГРЕССИВНЫХ ЛИСИЦ В СИТУАЦИИ ВЫБОРА МЕЖДУ РАЗНЫМИ КОЛИЧЕСТВАМИ КУСОЧКОВ ПИЩИ. ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (год публикации - 2019)
7. Дугаткин Л., Трут Л.Н. How to Tame a Fox and Build a Dog University of Chicago Press, Chicago, U.S.A., 240с (год публикации - 2017)
8.
Трут Л.Н., Харламова А.В., Владимирова А.В., Гербек Ю.Э.
On selection of foxes for enhanced aggressiveness and its correlated implications
Вавиловский журнал генетики и селекции., 21(4):392-401. (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.257
9. Гербек Ю.Э., Хантемирова А.Р., Антонов Е.В., Гончарова Н.И., Гулевич Р. Г., Шепелева Д. В., Трут Л. Н. Expression of the genes for DNA methyltransferases in silver foxes experimentally selected for domestication Russian Journal of Genetics (год публикации - 2017)
10. Овчинников В.Ю., Антонов Е.В. , Васильев Г.В., Шихевич С.Г., Шепелева Д.В., Гербек Ю.Э. Hippocampal glucocorticoid receptor and microRNA gene expression and serum cortisol concentration in foxes selected for behavior toward humans Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2017)
11. Орлов Ю.Л., Баранова А.В., Гербек Ю.Э. Evolutionary Biology at Belyaev Conference – 2017: Introductory Note BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2017)
12. Науменко Ф.М., Абнизова И.И., Бека Н., Генаев М.А., Орлов Ю.Л. Novel read density distribution score shows possible aligner artefacts, when mapping a single chromosome BMC Genomics (год публикации - 2017)
Публикации
1.
Ванг Х., Пайпс Л., Трут Л.Н., Гербек Ю., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Харламова А.В., Джонсон Й.Л., Ацланд Дж.М., Кукекова А.В., Кларк А.Г.
Genomic responses to selection for tame/aggressive behaviors in the silver fox (Vulpes vulpes)
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115 (41), pp. 10398-10403 (год публикации - 2018)
10.1073/pnas.1800889115
2.
Кукекова А, Джонсон Дж, Хианг Х, Фенг С, Лиу С, Рандо Х, Харламова А, Гербек Ю, Сердюкова Н, Хионг З, Беклемишева В, Кэпфли К, Гулевич Р, Владимирова А, Хекман Дж, Перельман П, Графодатский А, О Брейн С, Ванг Х, Кларк А, Окланд Г, Трут Л, Жанг Г
Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours
Nature Ecology and Evolution, 2, pages1479–1491 (год публикации - 2018)
10.1038/s41559-018-0611-6
3.
Хекман Дж.П., Джонсон Дж.Л., Эдвардс В., Владимирова А.В., Гулевич Р.Г., Форд А.Л., Харламова А.В., Гербек Ю., Окланд Г.М., Рецман Л.Т., Трут Л.Н., Кукекова А.В
Anterior pituitary transcriptome suggests differences in ACTH release in tame and aggressive foxes
G3: Genes, Genomes, Genetics, 8(3), с. 859-873 (год публикации - 2018)
10.1534/g3.117.300508
4.
Гербек Ю.Э., Гулевич Р.Г.
Neuropeptides as facilitators of domestication
Cell and Tissue Research (год публикации - 2018)
10.1007/s00441-018-2939-2
5.
Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛИСИЦ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ОТБОРА ПО СОЦИАЛЬНЫМ РЕАКЦИЯМ НА ЧЕЛОВЕКА
ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 69(1), с. 95–10 (год публикации - 2019)
10.1134/S00 4 4 467719 010076
6. Мухамедшина И.А., Харламова А.В., Трут Л.Н. ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕСТИЦИРУЕМЫХ И АГРЕССИВНЫХ ЛИСИЦ В СИТУАЦИИ ВЫБОРА МЕЖДУ РАЗНЫМИ КОЛИЧЕСТВАМИ КУСОЧКОВ ПИЩИ. ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (год публикации - 2019)
7. Дугаткин Л., Трут Л.Н. How to Tame a Fox and Build a Dog University of Chicago Press, Chicago, U.S.A., 240с (год публикации - 2017)
8.
Трут Л.Н., Харламова А.В., Владимирова А.В., Гербек Ю.Э.
On selection of foxes for enhanced aggressiveness and its correlated implications
Вавиловский журнал генетики и селекции., 21(4):392-401. (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.257
9. Гербек Ю.Э., Хантемирова А.Р., Антонов Е.В., Гончарова Н.И., Гулевич Р. Г., Шепелева Д. В., Трут Л. Н. Expression of the genes for DNA methyltransferases in silver foxes experimentally selected for domestication Russian Journal of Genetics (год публикации - 2017)
10. Овчинников В.Ю., Антонов Е.В. , Васильев Г.В., Шихевич С.Г., Шепелева Д.В., Гербек Ю.Э. Hippocampal glucocorticoid receptor and microRNA gene expression and serum cortisol concentration in foxes selected for behavior toward humans Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2017)
11. Орлов Ю.Л., Баранова А.В., Гербек Ю.Э. Evolutionary Biology at Belyaev Conference – 2017: Introductory Note BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2017)
12. Науменко Ф.М., Абнизова И.И., Бека Н., Генаев М.А., Орлов Ю.Л. Novel read density distribution score shows possible aligner artefacts, when mapping a single chromosome BMC Genomics (год публикации - 2017)