Biomics

Изучение территориальных особенностей генетической структуры открытых популяций промышленных центров Сибири необходимо для формирования баз данных биомедицинского мониторинга. Целью настоящей работы стал анализ распределения частот генотипов, аллелей и многолокусных комплексов генов CYP2R1, CYP27A1, CYP27B1 и CYP24A1 у современного русского населения Кемеровской области – Кузбасса (группа RUS-KEM, n=254). Генотипирование восьми полиморфных маркеров проведено методом ПЦР в реальном времени. В качестве групп сравнения использованы агрегированные данные проекта ALFA (релиз 2024 г.) для суперпопуляций Европы (EUR) и Восточной Азии (EAS), а также База данных популяционных частот РФ ФМБА (релиз 2025 г., группа RUS-RF). Установлено соответствие равновесию Харди-Вайнберга для 7 из 8 локусов. Для варианта катаболизма CYP24A1(rs2209314) выявлено статистически значимое отклонение от равновесия Харди–Вайнберга (p_HWE < 0.001) с дефицитом гетерозигот (D = -0.227) и накоплением гомозигот T/T (62.99%), что может быть обусловлено подразделенностью выборки (эффект Валунда) и действием средового прессинга. Зафиксировано накопление альтернативных вариантов по локусам гена CYP27B1(rs10877012, частота Т – 0.646) и CYP27B1(rs4646536, частота G – 0.514) по сравнению со среднероссийскими и европейскими показателями. Анализ генетических расстояний (d) по М. Нею выявил дистанцированность группы RUS-KEM от групп сравнения с формированием специфического вектора дифференциации в сторону восточноазиатских трендов (d = 0.069). Методом анализа конфигурационных частот обнаружено неслучайное распределение трех- и четырехлокусных комплексов с эффектом кумулятивного обогащения (индексы O/E до 1.55). Превалирующими стали триплеты TGG и TGA в системе локусов CYP27B1(rs10877012) – CYP27B1(rs4646536) – CYP24A1(rs2296241) с выраженным фиксирующим эффектом функционально активного аллеля CYP27B1 rs4646536:G. Полученные результаты формируют фундаментальную базу для последующего регионального биомедицинского мониторинга в условиях сочетанного климато-техногенного прессинга Сибирского региона.

популяционная генетика, полиморфизм генов, цитохромы P450, система гидроксилирования витамина D, Кузбасс, частоты аллелей

1. Бабушкина Н.П., Постригань А.Е., Кучер А.Н. и др. Ассоциации rs4244285 в гене CYP2C19 с многофакторными заболеваниями. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2021. 36(4). 125-131. doi: 10.29001/2073-8552-2021-36-4-125-131
2. Баканова М.Л., Минина В.И., Савченко Я.А. и др. Роль полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в патогенезе аденокарциномы легкого. Медицинская генетика. 2020. 19(6). 79-80. doi: 10.25557/2073-7998.2020.06.79-80
3. Балановская Е.В., Петрушенко В.С., Кошель С.М. и др. Картографический атлас распространения 45 фармакогенетических маркеров в народонаселении России и сопредельных стран. Вестник РГМУ. 2020. 6. 39–52. doi: 10.24045/vrgmu.2020.080
4. Беляева Е.В., Ершова О.А., Астахова Т.А., Бугун О.В. 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/VJ17.274.
5. Громова О.А., Торшин И.Ю., Чучалин А.Г. Молекулярные синергисты витамина D: роль цитохромов P450 и регуляция воспалительного ответа через сигнальный путь NF-kB. Терапевтический архив. 2023. 95(4). 312–320. doi: 10.26442/00403660.2023.04.202145
6. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В. и др. Полиморфизм гена ариламин-N-ацетилтрансферазы 2 у народов Волго-Уральского региона. Молекулярная биология. 2003. 37(6). 971-974. doi: 10.1023/B:MBIL.0000008349.44814.20
7. Джаубермезов М.А., Мингажева Э.Т., Аксберг Д.С. и др. Полиморфизм гена цитохрома Р450 CYP1A1 (Ile462Val) в популяциях балкарцев и карачаевцев. Экологическая генетика. 2021. 19(3). 273-279. doi: 10.17816/ecogen71456.
8. Корытина Г.Ф., Ахмадишина Л.З., Викторова Т.В. Частоты полиморфных вариантов генов CYP1B1 и CYP2F1 в трех этнических группах жителей Республики Башкортостан и у больных хронической обструктивной болезнью легких. Молекулярная биология. 2010. 44 (1). 33–41. doi: 1134/S002689331001005X
9. Кочетова О.В., Корытина Г.Ф., Ахмадишина Л.З., Исхакова Г.М., Викторова Т.В. Анализ полиморфизма гена цитохрома Р450 1А1 (CYP1A1) в этнических группах Республики Башкортостан. Генетика. 2008. 44(12). 1677–1683. doi: 1134/S1022795408120118
10. Марусин А.В., Степанов В.А., Спиридонова M.Г. Полиморфизм генов этанолметаболизирующих ферментов ADH1B, ADH7 и CYP2E1 в русской популяции Западно-Сибирского региона. Медицинская генетика. 2006. 5(7). 51-56
11. Остапцева А.В., Шабалдин А.В., Зоркольцева И.В. Генетический полиморфизм гена CYP1A2 у телеутов и шорцев Кемеровской области. Медицина в Кузбассе. 2006. 5(1). 10-12
12. Попова С.Н., Спиридонова М.Г., Степанов В.А. Анализ изменчивости генов метаболизма нутриентов и витаминов в популяциях Сибири в контексте экологической адаптации. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024. 28(2). 184- doi: 10.18699/VJ24.021
13. Рахимкулова А.А., Ахметова В.Л., Малиевский О.А., Хуснутдинова Э.К. Врождённая дисфункция коры надпочечников: клинико-генетические аспекты. Медицинская генетика. 2013. 12(6). 3-14.
14. Bahrami A, Mehramiz M, Ghayour-Mobarhan M et al. A genetic variant in the cytochrome P450 family 2 subfamily R member 1 determines response to vitamin D supplementation. Clinical Nutrition. 2019. 38(2). 676–681. doi: 10.1016/j.clnu.2018.11.007
15. Burke CA, Baron JA. Genetic variants in CYP2R1, CYP24A1, and VDR modify the efficacy of vitamin D3 supplementation for increasing serum 25-hydroxyvitamin D levels in a randomized controlled trial. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2014. 99(10). E2133-2137. doi: 10.1210/jc.2014-1389
16. Carlberg C. Vitamin D signaling network and the immune system: Focus on P450 cytochromes expression. Frontiers in Immunology. 2023. 14. 1124503. doi: 10.3389/fimmu.2023.1124503
17. Dimitrov V, White JH. Species-specific regulation of innate immunity by vitamin D signaling and hydroxylases genetic architecture. Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 2022. 219. 106063. doi: 10.1016/j.jsbmb.2022.106063
18. Dzhaubermezov M, Ekomasova N, Mustafin RN et al. Genetic Polymorphisms of Cytochromes P450 in Finno-Permic Populations of Russia. Genes. 2022. 13(12). 2353. doi:3390/genes13122353
19. Hribar M., Hristov H., Gregorič M. et al. Nutrihealth Study: Seasonal Variation in Vitamin D Status Among the Slovenian Adult and Elderly Population. Nutrients. 2020. 12(6). 1838. doi: 10.3390/nu12061838.
20. Karrow NA, Leuschner SE, Shandilya UK et al. Genetic Variants Influencing Individual Vitamin D Status. Nutrients. 2025. 16(4). 1112. doi: 10.3390/nu17162673
21. Raczyk M., Carlberg C. From Sunlight to Signaling: Evolutionary Integration of Vitamin D and Sterol Metabolism. Metabolites. 2026. 16(1). 74. doi: 10.3390/metabo16010074.
22. Revez J, Lin T, Qiao Z et al. Genome-wide association study highlights CYP24A1 mechanisms and vitamin D concentrations. Nature Communications. 11(1). 1432. doi: 10.1038/s41467-020-15112-3
23. Sanchez-Podme E, Flores-Alvarado D. Polymorphisms CYP2R1 rs10766197 and CYP27B1 rs10877012 in Multiple Sclerosis: A Case-Control Study. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 2021. 56. 103254. doi: 10.1016/j.msard.2021.103254
24. Zhou A, Hyppönen E. Long-term vitamin D status and inflammatory biomarkers: A Mendelian randomization study highlighting NF-kB signaling modification. International Journal of Epidemiology. 2023. 52(2). 523–534. doi: 10.1093/ije/dyac164