1. С использованием молекулярных методов выявлена и охарактеризована генетическая изменчивость более чем у 100 видов морских животных, для большинства видов - впервые. Показаны закономерности дивергентной эволюции для митохондриальных геномов и вероятные причины дивергенции видов и внутривидовых единиц. С использованием генетических методов выявлены новые виды, как среди беспозвоночных, так и рыб. Выявлены филогеографические закономерности формирования внутривидовой структуры у ряда видов рыб, которые обусловлены глобальными климатическими и геологическими изменениями в прошлом региона. Выявлена связь генетической изменчивости и популяционно-генетической структуры видов с особенностями их репродуктивной биологии и экологии расселения.

2. Исследованы филогенетические отношения и таксономию в нескольких отрядах рыб: лососевые и карпообразные. Для сравнения темпов эволюции в различных группах, а также с прикладными целями исследованы также другие таксоны рыб. Большая часть исследованных животных является экологически важными и ценными объектами промысла, поэтому сведения о систематическом положении и популяционно-генетической структуре этих видов необходимы для рыбохозяйственной науки и практики.

3. На оригинальном материале оценено влияние глобальных климатических и геологических изменений в позднем Кайнозое на формирование филогеографической структуры гольцов рода Salvelinus на территориях северо-Восточной Азии. Показано, что 1) в эволюции и S. m. malma прослеживается периодичность оледенений в плейстоцене; 2) на демографическую историю вида наибольшее влияние оказали расширение ареала в процессах реколонизации вслед за отступающими ледниками и ограниченный поток генов между популяциями; 3) наряду с основным Берингийским рефугиумом у северной мальмы на территории Северной Америки могли быть дополнительные небольшие рефугиумы, которые не оказали существенного влияния на расселение вида по ареалу. Наиболее вероятно, что на рефугиальной стадии в позднеплейстоценовый период предковая популяция испытала резкое сокращение численности, а познеплейстоценовое расселение по ареалу соответствует модели взровной демографической экспансии или пространственной экспансии с высоким уровнем миграции между соседними популяциями. По данным прямого анализа нуклеотидных последовательностей некодирующей области митохондриальной ДНК получено подтверждение выдвинутой ран гипотезы о возможности существования центра видообразования лососевых рыб в бассейне Японского и южной части Охотского морей.

Oleinik A.G., Skurikhina L.A., Kukhlevsky A.D., Bondar E.I. First report of the mitochondrial DNA sequences of Chukchi Charr (Salvelinus andriashevi, Salmonidae) // Mitochondrial DNA Part B. 2017. V. 2. № 1. P. 363-365. doi: 10.1080/23802359.2017.1339211

Олейник А.Г., Скурихина Л.А., Кухлевский А.Д., Бондарь Е.И. Генетическое родство чукотского гольца Salvelinus andriashevi с гольцом Таранца Salvelinus taranetzi // Генетика. 2017. Т. 53. № 10. C. 1208-1217

Олейник А.Г., Скурихина Л.А., Кухлевский А.Д. Вторичный контакт между двумя дивергентными линиями гольцов рода Salvelinus в Северо-Западной Пацифике // Генетика. 2017. Т. 53. № 11. P. 1297-1310.

4. Исследована генетическая структура корюшки Osmerus mordax dentex при сравнении 11 выборок из Баренцева, Карского, Берингова, Охотского и Японского морей. Показано, что основная часть молекулярного разнообразия азиатской корюшки заключена внутри выборок и составляет 89.40% для азиатского региона и 98.44% для европейского. На долю региональной компоненты приходится лишь 10.08% молекулярной дисперсии. Показатели внутривидовой дивергенции имеют очень низкие значения и в среднем не превышают 0.05%. Полученные результаты свидетельствуют о низком уровне внутривидовой изменчивости данного вида, обусловленной, по-видимому, его быстрым расселением из предкового рефугиума вдоль восточного и арктического побережий Евразии в периоды трансгрессий мирового океана.

5. Исследованы паралогичные гены в геноме лососевых рыб. Проведен сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов gh1 и gh2 и прилежащих к ним участков у гольца Salvelinus levanidovi. Оба гена содержат шесть экзонов (I–VI) и пять интронов (A, B, C, D, E), но имеют разную длину. Показано, что экзоны у двух паралогичных генов имеют одинаковый размер, а различия в общей длине обусловлены разной длиной интронов. Кодирующие последовательности обоих генов содержат открытую рамку считывания для белка из 210 аминокислотных остатков. В промоторной области выявлены регуляторные элементы - ТАТА-бокс, A/T-богатые участки, содержащие сайты связывания с гипофиз-специфичным фактором транскрипции Pit-1, а также участки, ответственные за взаимодействие с другими активаторами и инициаторами транскрипции, в частности, с рецепторами гормонов. Полученные данные свидетельствуют о функциональности обоих генов.

Сравнительный анализ показал, что в обоих генах консервативными являются экзоны и регуляторные элементы, находящиеся как в промоторной области, так и в интронах. Скорости дивергенции генов-паралогов внутри семейства различаются, что определяется разной интенсивностью негативного отбора.

(Совместно с ДВФУ)

Каменская Д.Н., Панькова М.В., Атопкин Д.М., Брыков В.А. Гены гормона роста у рыб: Доказательства функциональности паралогичных генов у гольца Salvelinus levanidovi // Молекулярная биология. 2015. Т. 49, № 5. С. 770-776.

Панькова М.В., Кухлевский А.Д., Брыков Вл.А. Гены гормона роста: дивергенция кодирующих последовательностей у лососевых рыб // Генетика. 2017. Т. 53. № 2. P. 201-213

Каменская Д.Н., Панькова М.В., Атопкин Д.М., Брыков В.А. Дивергенция паралогичных генов гормона роста и их промоторов у лососевых рыб // Молекулярная биология. 2017. Т. 51, № 2. С. 314-323.

6. Впервые изучено видовое разнообразие микроводорослей из морских вод РФ с использованием методов молекулярно-генетического анализа. Определено таксономическое положение редких, трудноидентифицируемых и вредоносных видов, выявлены степень их дифференциации и родственные связи с представителями ближайших групп. С помощью анализа кластера рибосомной ДНК получены индивидуальные генотипические паспорта для уникальных отечественных видов и штаммов микроводорослей. Получена база нуклеотидных последовательностей для создания панели узко-специфических маркеров для видов и штаммов, включая потенциально опасные и вредоносные виды.

Ефимова К.В., Орлова Т.Ю., Брыков В.А. Молекулярно-генетическая идентификация нового штамма Tisochrysis lutea (Bendif et Probert, 2013) из акватории российских прибрежных вод Японского моря // Микробиология. 2016. Т. 85, № 3. С. 309-316.

Efimova K.V., Orlova T.Yu. & Brykov Vl.A. Molecular genetic identification of a new Tisochrysis lutea (Bendif et Probert, 2013) strain isolated from the Russian coastal waters of the Sea of Japan // Microbiology. 2016. Vol. 85, № 3. P. 325-332.

Morozova T.V., Orlova T.Y., Efimova K.V., Lazaryuk A.Y., Burov B.A. Scrippsiella trochoidea cysts in recent sediments from Amur Bay, Sea of Japan: distribution and phylogeny // Botanica Marina. 2016. Vol. 59 (2-3). P. 159-172.

Orlova T.Yu., Efimova K.V., Stonik I.V. Morphology and molecular phylogeny of Pseudohaptolina sorokinii sp. nov. (Prymnesiales, Haptophyta) from the Sea of Japan, Russia // Phycologia. 2016. Vol. 55, № 5. P. 506-514.

Информацию подготовил г.н.с. Брыков В.А.