scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-20-3-21-27scbmt-1598Research ArticleГЕНЕТИКА И ЭПИГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ-БИОМОДЕЛЕЙGENETICS AND EPIGENETICS OF ANIMALS-BIOMODELSОпыт генотипирования коллекции макак-резусов по генам класса I главного комплекса гистосовместимостиExperience of Genotyping of the Class 1 Major Histocompatibility Complex Genes in a Rhesus Macaques CollectionОрловС. В.OrlovS. V.

Орлов Сергей Владимирович, д.м.н., проф., член-корр. РАН

354376, Сочи, Адлерский р-н, с. Весёлое, ул. Мира, стр. 177

Sergey V. Orlov, Dr. Sci. (Med.), Prof., Corresponding Member of RAS

354376, Sochi, Adler District, Veseloe Village, Mira Str., 177

orloff-sv@mail.ruАгумаваА. А.AgumavaA. A.

Агумава Аслан Анзорович, к.б.н.

354376, Сочи, Адлерский р-н, с. Весёлое, ул. Мира, стр. 177

Aslan A. Agumava, Cand. Sci. (Biol.)

354376, Sochi, Adler District, Veseloe Village, Mira Str., 177

aslan39@yandex.ruКурдюковИ. Д.KurdyukovI. D.

Курдюков Иван Дмитриевич

188663, Ленинградская обл., Всеволожский м/р-н,  г.п. Кузьмоловский, ул. Заводская, зд. 6/2, корп. 93

Ivan D. Kurdyukov

188663, Leningrad Region, Vsevolozhsky Municipal District,  Kuzmolovsky Urban Settlement, Zavodskaya Str., 6/2, Build. 93

splachnum@yandex.ruБельтюковП. П.BeltyukovP. P.

Бельтюков Пётр Петрович, к.м.н., доц.

188663, Ленинградская обл., Всеволожский м/р-н,  г.п. Кузьмоловский, ул. Заводская, зд. 6/2, корп. 93

Petr P. Beltyukov, Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

188663, Leningrad Region, Vsevolozhsky Municipal District,  Kuzmolovsky Urban Settlement, Zavodskaya Str., 6/2, Build. 93

biochem2005@rambler.ruКурчатовский комплекс медицинской приматологии, НИЦ «Курчатовский институт»РоссияKurchatov Complex of Medical Primatology, Kurchatov InstituteRussian FederationФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА РоссииРоссияResearch Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian Federation2024061120242032127Copyright © Орлов С.В., Агумава А.А., Курдюков И.Д., Бельтюков П.П., 20242024Орлов С.В., Агумава А.А., Курдюков И.Д., Бельтюков П.П.Orlov S.V., Agumava A.A., Kurdyukov I.D., Beltyukov P.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1598

Полезность биомодели в доклинических исследованиях зависит от полноты знаний о ней. Нечеловекообразные приматы — единственная из близких к человеку биомоделей, доступных для доклинической оценки биотехнологических продуктов. Отсутствие иммуногенетических характеристик используемых приматов существенно ограничивает возможности анализа полученных результатов. Наличие сведений о гаплотипе главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC) повышает ценность биомодели. Генотипирование приматов по локусу MHC путём анализа ДНК исключено, поскольку представленность отдельных белков MHC зависит не от их присутствия в геноме биомодели, а от уровня экспрессии в клетках. Поэтому генотипирование приматов по локусу MHC проводят путём анализа мРНК, кодирующих аллельные варианты белков. В представленной работе приведены результаты генотипирования выборки макак-резусов из коллекции Курчатовского комплекса медицинской приматологии с использованием технологии секвенирования следующего поколения на секвенаторе IonProton.

The utility of animal models in preclinical research depends on the completeness of our knowledge about these models. Nonhuman primates are the closest animal model to humans, available for preclinical evaluation of biotechnological products. The lack of immunogenetic characteristics of the primates used in a particular study significantly limits the possibilities of analyzing the results obtained. The availability of information about the haplotype of the major histocompatibility complex (MHC) increases the overall significance of the model. Genotyping of primates at the MHC locus by DNA analysis is excluded, since the representation of individual MHC proteins depends on the level of their expression in immune cells, rather than on their presence in the genome. Therefore, the genotyping of primates at the MHC locus is  carried out by analyzing mRNA encoding allelic variants of proteins. This work presents the results of genotyping of a sample of rhesus macaques from the collection of the Kurchatov Complex of Medical Primatology by a next-generation sequencing technology using an IonProton sequencer.

макаки-резусыглавный комплекс гистосовместимостигенотипированиеrhesus macaquesmajor histocompatibility complexgenotypingРабота выполнена в рамках гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № 075-15-2021-1065.the work was supported by the grant of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation No. 075-15-2021-1065ReferencesКотова Е.С., Каныгина А.В., Желанкин А.В., Бабенко В.В., Болдырева Д.И., Генерозов Э.В., Шарова Е.И. Генотипирование макак-резусов по генам главного комплекса гистосовместимости Mamu-A и Mamu-B с использованием нанопорового секвенирования. В сб.: III Всероссийская конференция «Высокопроизводительное секвенирование в геномике». Новосибирск: Академиздат, 2022:122.Kotova E.S., Kanygina A.V., Zhelankin A.V., Babenko V.V., Boldyreva D.I., Generozov E.V., Sharova E.I. Genotipirovanie makak-rezusov po genam glavnogo kompleksa gistosovmestimosti Mamu-A i Mamu-B s ispol'zovaniem nanoporovogo sekvenirovaniya [Genotyping of rhesus macaques by genes of the main histocompatibility complex Mamu-A and Mamu-B using nanopore sequencing]. V sb.: III Vserossiyskaya konferentsiya “Vysokoproizvoditel'noe sekvenirovanie v genomike”. [In: III All-Russian conference “Highperformance sequencing in genomics"]. Novosibirsk: Akademizdat Publ., 2022:122. (In Russian)].Budde M.L., Lhost J.J., Burwitz B.J., Becker E.A., Burns C.M., O’Connor S.L., Karl J.A., Wiseman R.W., Bimber B.N., Zhang G.L., Hildebrand W., Brusic V., O’Connor D.H. Transcriptionally abundant major histocompatibility complex class I alleles are fundamental to nonhuman primate simian immunodeficiency virus-specific CD8+ T cell responses. J. Virol. 2011;85(7):3250–3261. DOI: 10.1128/JVI.02355-10Budde M.L., Lhost J.J., Burwitz B.J., Becker E.A., Burns C.M., O’Connor S.L., Karl J.A., Wiseman R.W., Bimber B.N., Zhang G.L., Hildebrand W., Brusic V., O’Connor D.H. Transcriptionally abundant major histocompatibility complex class I alleles are fundamental to nonhuman primate simian immunodeficiency virus-specific CD8+ T cell responses. J. Virol. 2011;85(7):3250–3261. DOI: 10.1128/JVI.02355-10Hickman-Miller H.D., Bardet W., Gilb A., Luis A.D., Jackson K.W., Watkins D.I., Hildebrand W.H. Rhesus macaque MHC class I molecules present HLA-Blike peptides. J. Immunol. 2005;175(1):367–375. DOI: 10.4049/jimmunol.175.1.367Hickman-Miller H.D., Bardet W., Gilb A., Luis A.D., Jackson K.W., Watkins D.I., Hildebrand W.H. Rhesus macaque MHC class I molecules present HLA-Blike peptides. J. Immunol. 2005;175(1):367–375. DOI: 10.4049/jimmunol.175.1.367Karl J.A., Bohn P.S., Wiseman R.W., Nimityongskul F.A., Lank S.M., Starrett G.J., O’Connor D.H. Major histocompatibility complex class I haplotype diversity in Chinese rhesus macaques. G3 (Bethesda). 2013;3(7):1195–1201. DOI: 10.1534/g3.113.006254Karl J.A., Bohn P.S., Wiseman R.W., Nimityongskul F.A., Lank S.M., Starrett G.J., O’Connor D.H. Major histocompatibility complex class I haplotype diversity in Chinese rhesus macaques. G3 (Bethesda). 2013;3(7):1195–1201. DOI: 10.1534/g3.113.006254Loffredo J.T., Sidney J., Bean A.T., Beal D.R., Bardet W., Wahl A., Hawkins O.E., Piaskowski S., Wilson N.A., Hildebrand W.H., Watkins D.I., Sette A. Two MHC class I molecules associated with elite control of immunodeficiency virus replication, Mamu-B*08 and HLA-B*2705, bind peptides with sequence similarity. J. Immunol. 2009;182(12):7763– 7775. DOI: 10.4049/jimmunol.0900111Loffredo J.T., Sidney J., Bean A.T., Beal D.R., Bardet W., Wahl A., Hawkins O.E., Piaskowski S., Wilson N.A., Hildebrand W.H., Watkins D.I., Sette A. Two MHC class I molecules associated with elite control of immunodeficiency virus replication, Mamu-B*08 and HLA-B*2705, bind peptides with sequence similarity. J. Immunol. 2009;182(12):7763– 7775. DOI: 10.4049/jimmunol.0900111Maness N.J. The importance of understanding MHC-I diversity in nonhuman primate models of human infectious diseases. Toxicol. Pathol. 2017;45(1):157–160. DOI: 10.1177/0192623316672072Maness N.J. The importance of understanding MHC-I diversity in nonhuman primate models of human infectious diseases. Toxicol. Pathol. 2017;45(1):157–160. DOI: 10.1177/0192623316672072Otting N., Heijmans C.M., Noort R.C., de Groot N.G., Doxiadis G.G., van Rood J.J., Watkins D.I., Bontrop R.E. Unparalleled complexity of the MHC class I region in rhesus macaques. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005;102(5):1626–1631. DOI: 10.1073/pnas.0409084102Otting N., Heijmans C.M., Noort R.C., de Groot N.G., Doxiadis G.G., van Rood J.J., Watkins D.I., Bontrop R.E. Unparalleled complexity of the MHC class I region in rhesus macaques. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005;102(5):1626–1631. DOI: 10.1073/pnas.0409084102Rogers J. Genomic resourses for rhesus macaques (Macaca mulatta). Mammalian Genome. 2022;33:91–99. DOI: 10.1007/s00335-021-09922-zRogers J. Genomic resourses for rhesus macaques (Macaca mulatta). Mammalian Genome. 2022;33:91–99. DOI: 10.1007/s00335-021-09922-zWiseman R.W., Karl J.A., Bimber B.N., O’Leary C.E., Lank S.M., Tuscher J.J., Detmer A.M., Bouffard P., Levenkova N., Turcotte C.L., Szekeres E. Jr., Wright C., Harkins T., O’Connor D.H. Major histocompatibility complex genotyping with massively parallel pyrosequencing. Nature Medicine. 2009;15(11):1322–1326. DOI: 10.1038/nm.2038Wiseman R.W., Karl J.A., Bimber B.N., O’Leary C.E., Lank S.M., Tuscher J.J., Detmer A.M., Bouffard P., Levenkova N., Turcotte C.L., Szekeres E. Jr., Wright C., Harkins T., O’Connor D.H. Major histocompatibility complex genotyping with massively parallel pyrosequencing. Nature Medicine. 2009;15(11):1322–1326. DOI: 10.1038/nm.2038

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