medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2019.02.24-34medgen-643Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHРаспределение полиморфных вариантов генов биотрансформации ксенобиотиков GSTM1, GSTТ1 и GSTP1, в популяциях коренных жителей и русских Восточной СибириDistribution of polymorphic variants of genes for xenobiotic biotransformation GSTM1, GSTT1 and GSTP1 in populations of native inhabitants and Russians of Eastern SiberiaТабихановаЛ. Э.TabikhanovaL. E.noemail@neicon.ruОсиповаЛ. П.OsipovaL. P.noemail@neicon.ruВоронинаЕ. Н.VoroninaE. N.noemail@neicon.ruФилипенкоМ. Л.FilipenkoM. L.noemail@neicon.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Российская ФедерацияРоссияThe Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Prospekt Lavrentyeva, 10Russian FederationФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Российская Федерация; ФГАОУ ВПО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» Российская ФедерацияРоссияThe Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Prospekt Lavrentyeva, 10; Novosibirsk State University, Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Pirogova st.2Russian FederationФГАОУ ВПО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» Российская Федерация; ФГБУН «Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук» Российская ФедерацияРоссияNovosibirsk State University, Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Pirogova st.2; Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Prospekt Lavrentyeva, 8Russian Federation2019040720191822434Copyright © Табиханова Л.Э., Осипова Л.П., Воронина Е.Н., Филипенко М.Л., 20192019Табиханова Л.Э., Осипова Л.П., Воронина Е.Н., Филипенко М.Л.Tabikhanova L.E., Osipova L.P., Voronina E.N., Filipenko M.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/643

Актуальность. Изучение полиморфизма генов системы биотрансформации ксенобиотиков, ассоциированных с рядом многофакторных заболеваний - важное направление современных медико-генетических исследований. Цель и задачи - выявить этнические особенности распределения полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTT1 и GSTP1 среди бурят, телеутов и русских Восточной Сибири. Материалы и методы. Изучены выборки восточных (N=139) и западных (N=284) бурят, метисов западных бурят с русскими (N=47), телеутов (N=115) и русских Восточной Сибири (N=122). Выявление генотипов GSTM1 0/0 и GSTT1 0/0 проводилось методом мультиплексной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, генотипирование GSTP1 проводили в режиме реального времени с использованием TaqMan-зондов. Результаты. Встречаемость генотипа GSTM1 0/0 среди восточных и западных бурят составляет 37,7% и 57,7% соответственно (51,4% в суммарной выборке бурят), среди русских - 42,6%. Статистически значимо меньшая частота показана у телеутов - 17,4%. Частота GSTТ1 0/0 у восточных и западных бурят равна 40,8% и 27,6% соответственно, у русских статистически значимо меньше - 18%, у телеутов - 24,8%. Для метисов показаны промежуточные значения частот GSTM1 0/0 и GSTТ1 0/0. Аллель GSTP1 1405G встречается среди восточных и западных бурят с частотой 27,7% и 19,2% соответственно, у русских - 31,8%, телеутов - 24,8%. Различие русских с западными бурятами статистически значимо. Частота аллеля GSTP1 2285T среди восточных (4,9%), западных (1,8%) бурят и телеутов (2,2%) меньше, чем среди русских (8,3%). Отличие русских от западных бурят и телеутов, является статистически значимым. Выводы. В суммарной выборке бурят показаны повышенные частоты генотипов GSTM1 0/0 и GSTТ1 0/0, ассоциированых, по данным литературы, с некоторыми многофакторными заболеваниями по сравнению с телеутами и русскими. В обеих выборках бурят статистически значимо повышена частота комбинированного генотипа, приводящего к отсутствию активности ферментов. В то же время у телеутов частота индивидов с генотипической комбинацией GSTM1 +GSTТ1 +, ответственной за нормальную ферментативную активность, статистически значимо выше. Частоты аллелей 1405G и 2285T гена GSTP1 среди бурят и телеутов понижены по сравнению с русскими. Метисация способствует изменению частоты аллелей. Статистически значимые различия в частотах вариантов GSTM1, GSTТ1 и GSTP1 внутри бурятского этноса могут свидетельствовать о его генетической неоднородности.

Relevance. The study of the gene polymorphism of the system biotransformation of xenobiotics, which are associated with a number of multifactorial diseases, is an important area of modern medical genetic research. The aim and tasks are to reveal ethnic features in the distribution of polymorphic variants of genes GSTM1, GSTT1 and GSTP1 among Buryats, Teleuts and Russians of Eastern Siberia. Materials and methods. The samples of Eastern (N=139) and Western (N=284) Buryats, métis Western Buryats with Russians (N=47), Teleuts (N=115) and Russians of East Siberia (N=122) are studied. Detection of GSTM1 0/0 and GSTT1 0/0 was carried out through multiplex real-time PCR. Genotyping of GSTP1 was performed using TaqMan real-time PCR. Results. The occurrence of GSTM1 0/0 among Eastern and Western Buryats is 37.7% and 57.7% respectively (51.4% for the total sample of Buryats), among Russians - 42.6%. Significantly lower frequency is shown in Teleuts-17.4%. The frequency of GSTT1 0/0 in Eastern and Western Buryats is 40.8% and 27.6% respectively. It is significantly lower in Russians - 18%, in Teleuts - 24.8%. Mestis shows intermediate frequencies of GSTM1 0/0 and GSTТ1 0/0. GSTP1 1405G is found among Eastern and Western Buryats with 27.7% and 19.2% frequency, respectively, in Russians - 31.8%, Teleuts - 24.8%. The difference of Russians with Western Buryats is statistically significant. The frequencies of GSTP1 2285T among Eastern (4.9%), Western (1.8%) Buryats and Teleuts (2.2%) are lower than frequency among Russians (8.3%). The difference between Russians and Western Buryats with Teleuts is statistically significant. Summary. There are increased frequencies of GSTM1 0/0 and GSTT1 0/0 in the total cohort of Buryats in comparison with Teleuts and Russians. According to the literature data, these genotypes are associated with multi-factorial diseases. In both samples of Buryats, there is a statistically significantly increased frequency of the combined genotype resulting in the absence of enzyme activity. At the same time, there is a statistically significantly increased frequency of individuals with a genotypic combination GSTM1 +GSTT1 + responsible for normal enzymatic activity in the sample of Teleuts. There are reduced frequencies of risk-alleles GSTP1 1405G and 2285T among Buryats and Teleuts in comparison with Russians. Metisation changes the frequency of risk alleles. Significant differences in the frequencies of GSTM1, GSTT1 and GSTP1 within the Buryat ethnic group may indicate its genetic heterogeneity.

бурятытелеутырусские Восточной СибириметисыПЦР в режиме реального времениполиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиковGSTM1 0/0GSTТ1 0/0GSTP1 (A1405Grs947894)GSTP1 (C2285Trs1138272)BuryatsTeleutsRussians of Eastern SiberiaMétisreal-time PCRpolymorphism of genes for xenobiotic biotransformationGSTM1 0/0GSTТ1 0/0GSTP1 A1405G (rs947894)GSTP1 C2285T (rs1138272)ReferencesЛяхович В.В., Вавилин В.А., Гуткина Н.И. и др. Гены и ферменты системы метаболизма ксенобиотиков в онкопатологии. Вопросы медицинской химии 1997; 43(5): 330-337.Ляхович В.В., Вавилин В.А., Гуткина Н.И. и др. Гены и ферменты системы метаболизма ксенобиотиков в онкопатологии. Вопросы медицинской химии 1997; 43(5): 330-337.Frova C. Glutathione transferases in the genomics era: New insights and perspectives. Biomolecular Engineering 2006; 23: 149-169. DOI: 10.1016/j.bioeng.2006.05.020Frova C. Glutathione transferases in the genomics era: New insights and perspectives. Biomolecular Engineering 2006; 23: 149-169. DOI: 10.1016/j.bioeng.2006.05.020Korchagina R.P., Osipova L.P., Vavilova N.A. et al. Polymorphisms of the GSTM1, GSTT1, and CYP2D6 Xenobiotic Biotransformation Genes, which Are Possible Risk Markers of Cancer in Populations of Indigenous Ethnic Groups and Russians of North Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research 2011; 2(1): 7-17. DOI: 10.1134/S2079059712010091Korchagina R.P., Osipova L.P., Vavilova N.A. et al. Polymorphisms of the GSTM1, GSTT1, and CYP2D6 Xenobiotic Biotransformation Genes, which Are Possible Risk Markers of Cancer in Populations of Indigenous Ethnic Groups and Russians of North Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research 2011; 2(1): 7-17. DOI: 10.1134/S2079059712010091Tiis R.P., Osipova L.P., Churkina T.V. et al. The ILE462VAL polymorphism of the cytochrome P450 CYP1A1 gene in the Tundra Nenets of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Nganasans of the Taimyr Peninsula, and Russians of Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research 2016; 6(8): 864-870. DOI: 10.1134/S2079059716070133Tiis R.P., Osipova L.P., Churkina T.V. et al. The ILE462VAL polymorphism of the cytochrome P450 CYP1A1 gene in the Tundra Nenets of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Nganasans of the Taimyr Peninsula, and Russians of Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research 2016; 6(8): 864-870. DOI: 10.1134/S2079059716070133Korytina G.F., Akhmadishina L.Z., Cilousova O.S. et al. Polymorphism of the genes for antioxidant defense enzymes and their association with the development of chronic obstructive pulmonary disease in the population of Bashkortostan. Russian Journal of Genetics 2009; 45(7): 848-856. DOI: 10.1134/S1022795409070138Korytina G.F., Akhmadishina L.Z., Cilousova O.S. et al. Polymorphism of the genes for antioxidant defense enzymes and their association with the development of chronic obstructive pulmonary disease in the population of Bashkortostan. Russian Journal of Genetics 2009; 45(7): 848-856. DOI: 10.1134/S1022795409070138Gra O.A., Nasedkina T.V., Kozhekbaeva Z.M. et al. Analysis of genetic predisposition to pulmonary tuberculosis in native Russians. Russian Journal of Genetics 2010; 46(2): 230-238. DOI: 10.1134/S1022795410020146Gra O.A., Nasedkina T.V., Kozhekbaeva Z.M. et al. Analysis of genetic predisposition to pulmonary tuberculosis in native Russians. Russian Journal of Genetics 2010; 46(2): 230-238. DOI: 10.1134/S1022795410020146Лузина Ф.А., Дорошилова А.В., Смирнов В.Ю. и др. Анализ полиморфизма генов II фазы биотрансформации ксенобиотиков (GSTM1 и GSTТ1) у шорского и пришлого населения Кемеровской области: к проблеме различий в показателях смертности от злокачественных новообразований. Медицина в Кузбассе 2017; (4): 18-23Лузина Ф.А., Дорошилова А.В., Смирнов В.Ю. и др. Анализ полиморфизма генов II фазы биотрансформации ксенобиотиков (GSTM1 и GSTТ1) у шорского и пришлого населения Кемеровской области: к проблеме различий в показателях смертности от злокачественных новообразований. Медицина в Кузбассе 2017; (4): 18-23Азарова Ю.Э., Конопля А.И., Полоников А.В. Полиморфизм генов глутатион S-трансфераз и предрасположенность к сахарному диабету 2 типа у жителей Центрального Черноземья. Медицинская генетика 2017; 16(4): 29-34Азарова Ю.Э., Конопля А.И., Полоников А.В. Полиморфизм генов глутатион S-трансфераз и предрасположенность к сахарному диабету 2 типа у жителей Центрального Черноземья. Медицинская генетика 2017; 16(4): 29-34Phuthong S., Settheetham-Ishida W., Natphopsuk S. et al. Genetic Polymorphism of the Glutathione S-transferase Pi 1 (GSTP1) and Susceptibility to Cervical Cancer in Human Papilloma Virus Infected Northeastern Thai Women. Asian Pac J Cancer Prev 2018; 19(2): 381-385. DOI: 10.22034/APJCP.2018.19.2.381Phuthong S., Settheetham-Ishida W., Natphopsuk S. et al. Genetic Polymorphism of the Glutathione S-transferase Pi 1 (GSTP1) and Susceptibility to Cervical Cancer in Human Papilloma Virus Infected Northeastern Thai Women. Asian Pac J Cancer Prev 2018; 19(2): 381-385. DOI: 10.22034/APJCP.2018.19.2.381Dastjerdi A.H., Behboudi H., Kianmehr Z. et al. Association of glutathione S-transferase polymorphisms with the severity of mustard lung. Bioimpacts 2017; 7(4): 255-261. DOI: 10.15171/bi.2017.30Dastjerdi A.H., Behboudi H., Kianmehr Z. et al. Association of glutathione S-transferase polymorphisms with the severity of mustard lung. Bioimpacts 2017; 7(4): 255-261. DOI: 10.15171/bi.2017.30The 1000 Genomes Project Consortium. An integrated map of genetic variation from 1,092 human genomes. Nature 2012; 491(7422): 56-65. DOI: 10.1038/nature11632The 1000 Genomes Project Consortium. An integrated map of genetic variation from 1,092 human genomes. Nature 2012; 491(7422): 56-65. DOI: 10.1038/nature11632Khrunin A.V., Khokhrin D.V., Limborska S.A. Glutathione-S-transferase gene polymorphism in Russian populations of European part of Russia. Russian Journal of Genetics 2008; 44(10): 1241-1245. DOI: 10.1134/S1022795408100153Khrunin A.V., Khokhrin D.V., Limborska S.A. Glutathione-S-transferase gene polymorphism in Russian populations of European part of Russia. Russian Journal of Genetics 2008; 44(10): 1241-1245. DOI: 10.1134/S1022795408100153Akhmatyanova V.R., Ostaptseva A.V., Shabaldin A.V. et al. Polymorphisms in Glutathione S-Transferase M1 and T1 (GSTM1 and GSTT1) Genes in the Indigenous and the Nonresident Population of the Kemerovo Region. Russian Journal of Genetics 2008; 44(4): 466-469. DOI: 10.1134/S1022795408040133Akhmatyanova V.R., Ostaptseva A.V., Shabaldin A.V. et al. Polymorphisms in Glutathione S-Transferase M1 and T1 (GSTM1 and GSTT1) Genes in the Indigenous and the Nonresident Population of the Kemerovo Region. Russian Journal of Genetics 2008; 44(4): 466-469. DOI: 10.1134/S1022795408040133Батожаргалова Б.Ц., Петрова Н.В., Тимковская Е.Е. и др. Генетические особенности у больных с бронхиальной астмой и у здоровых подростков бурятской популяции. 1. Анализ полиморфных вариантов генов FCER2, ADRB2, NOS2, NOS3, GSTM1, TNFA. Вестник Новосибирского государственного университета, серия: биология, клиническая медицина 2013; 11(2): 91-98.Батожаргалова Б.Ц., Петрова Н.В., Тимковская Е.Е. и др. Генетические особенности у больных с бронхиальной астмой и у здоровых подростков бурятской популяции. 1. Анализ полиморфных вариантов генов FCER2, ADRB2, NOS2, NOS3, GSTM1, TNFA. Вестник Новосибирского государственного университета, серия: биология, клиническая медицина 2013; 11(2): 91-98.Уянгаа Г., Зандраа Ж., Ганболд С. и др. Частота полиморфных вариантов генов GSTM1 и GSTТ1 среди жителей Монголии. Международный научный е-симпозиум Химия, биология и биотехнологии: проблемы и перспективы развития (Москва 26-28 июня 2014 г.). Киров: МЦНИП, 2014. C. 63-72.Уянгаа Г., Зандраа Ж., Ганболд С. и др. Частота полиморфных вариантов генов GSTM1 и GSTТ1 среди жителей Монголии. Международный научный е-симпозиум Химия, биология и биотехнологии: проблемы и перспективы развития (Москва 26-28 июня 2014 г.). Киров: МЦНИП, 2014. C. 63-72.Беляева Е.В., Ершова О.А. Полиморфизм гена глутатион-S-трансферазы класса пи у подростков из этнической группы бурят, проживающих в Иркутской области. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН 2016; 1(5): 165-169.Беляева Е.В., Ершова О.А. Полиморфизм гена глутатион-S-трансферазы класса пи у подростков из этнической группы бурят, проживающих в Иркутской области. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН 2016; 1(5): 165-169.Беляева Е.В., Ершова О.А., Астахова Т.А. и др. Полиморфизм генов глутатион-S-трансфераз в этнических группах, проживающих на территории Восточной Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции 2017; 21(5): 576-580 DOI 10.18699/VJ17.274Беляева Е.В., Ершова О.А., Астахова Т.А. и др. Полиморфизм генов глутатион-S-трансфераз в этнических группах, проживающих на территории Восточной Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции 2017; 21(5): 576-580 DOI 10.18699/VJ17.274Гордеева Л.А., Попова О.С., Воронина Е.Н. и др. Ассоциация полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с невынашиванием беременности в ранние сроки. Молекулярная медицина 2017; 15(3): 37-44.Гордеева Л.А., Попова О.С., Воронина Е.Н. и др. Ассоциация полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с невынашиванием беременности в ранние сроки. Молекулярная медицина 2017; 15(3): 37-44.Бабушкина Н.П., Еремина Е.Р., Кучер А.Н. Генетическая подразделенность бурятского населения. Генетика 2014; 50(3): 330-340. DOI: 10.7868/S0016675814020027.Бабушкина Н.П., Еремина Е.Р., Кучер А.Н. Генетическая подразделенность бурятского населения. Генетика 2014; 50(3): 330-340. DOI: 10.7868/S0016675814020027.Табиханова Л.Э., Осипова Л.П., Чуркина Т.В. и др. Полиморфизм генов CYP1A1 и CYP2D6 в популяциях бурят, телеутов и у русских Восточной Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции 2018; 22(2): 205-211. DOI 10.18699/VJ18.348Табиханова Л.Э., Осипова Л.П., Чуркина Т.В. и др. Полиморфизм генов CYP1A1 и CYP2D6 в популяциях бурят, телеутов и у русских Восточной Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции 2018; 22(2): 205-211. DOI 10.18699/VJ18.348Kharkov V.N., Medvedeva O.F., Puzyrev V.P. et al. Comparative Characteristics of the Gene Pool of Teleuts Inferred from Y-Chromosomal Marker Data. Russian Journal of Genetics 2009; 45(8): 994-1003. DOI: 10.1134/S1022795409080158Kharkov V.N., Medvedeva O.F., Puzyrev V.P. et al. Comparative Characteristics of the Gene Pool of Teleuts Inferred from Y-Chromosomal Marker Data. Russian Journal of Genetics 2009; 45(8): 994-1003. DOI: 10.1134/S1022795409080158Батожаргалова Б.Ц., Мизерницкий Ю.Л. Динамика распространенности бронхиальной астмы в сельской местности Забайкальского края среди подростков коренного и пришлого населения Забайкальского края. Дальневосточный медицинский журнал 2011; 4: 45-48.Батожаргалова Б.Ц., Мизерницкий Ю.Л. Динамика распространенности бронхиальной астмы в сельской местности Забайкальского края среди подростков коренного и пришлого населения Забайкальского края. Дальневосточный медицинский журнал 2011; 4: 45-48.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.