Genetic and epigenetic mechanisms of behavioral functions: State of the art and promising avenues of research
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2023-4-4-422-428Keywords:
neuroscience, behavior, genetic mechanisms, epigenetic mechanisms, physiological geneticsAbstract
The article provides an overview of the reports made at symposium ‘Genetic and epigenetic mechanisms of behavioral functions’ held as part of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society, Saint Petersburg, 11–15 September 2023. The overview provides key notes from the reports made by scholars representing universities and research institutes of Moscow, Saint Petersburg, Kaliningrad, Novosibirsk, Petrozavodsk, Nizhny Novgorod, Yaroslavl, Rostov-on-Don, Kazan and Krasnoyarsk. The symposia participants highlighted the high methodological and theoretical level of the reported research marked by a cutting-edge integrative approach to the study of behavior. It is only through joint efforts of physiology and genetics that we can find a new understanding of the mechanisms of genetic and epigenetic regulation of brain neural networks in the implementation of behavioral functions. The complex system of physiological responses that determines the behavioral phenotype is regulated both directly by the genome and by changes in gene expression, which are based on various epigenetic mechanisms. It is extremely important to take into account that genetic information is regulated not only by genetic, epigenetic, and environmental factors, but also by the physiological processes per se that mediate the implementation of the genetic program. Further development of the approaches presented at the symposium opens up new vistas for the study of behavioral functions and remediation of pathological behavioral responses.
References
ЛИТЕРАТУРА
Базовкина, Д. В., Устинова, У. С., Адонина, С. Н. и др. (2023) Влияние нокаута гена фактора некроза опухоли на пластичность мозга и поведение мышей при длительной социальной изоляции. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 186–187.
Вольнова, А. Б., Курзина, Н. П., Бельская, А. Д. и др. (2023) Норадренергическая регуляция нарушений, связанных с гипердофаминергией, у крыс, нокаутных по гену дофаминового транспортёра. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 187.
Гринкевич, Л. Н., Васильев, Г. В., Лисачев, П. Д., Бондарь, Н. П. (2023) МикроРНК в механизмах пластичности ЦНС. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 187–188.
Заломаева, Е. С., Фалина, В. С., Медведева, А. В. и др. (2021) Обучение и забывание у Drosophila melanogaster при полиморфизме по гену limk1. Интегративная физиология, т. 2, № 3, с. 318–327. https://www.doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-3-318-327
Ильчибаева, Т. В., Цыбко, А. С., Науменко, В. С. и др. (2023) Нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) в механизмах аутистически-подобного поведения у мышей BTBR. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 188.
Калинина, С. Н., Илюха, В. А., Балан, О. В. и др. (2023) Отбор по поведению и пищеварение: американская норка (Neovison vison) как модель. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 189.
Калуев, А. В. (2023) Трансляционная нейробиология Зебраданио (Zebrafish): малые молекулы, нейромедиаторы, цитокины и мозговые гены. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 189–190.
Никитина, Е. А., Заломаева, Е. С., Егозова, Е. С. и др. (2023а) Обучение и забывание: роль сигнального каскада ремоделирования актина. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 190.
Никитина, Е. А., Заломаева, Е. С., Медведева, А. В. и др. (2023b) Роль LIM-киназы 1 в процессах памяти. Успехи физиологических наук, т. 54, № 4, с. 36–56.
Семенов, Д. Г., Беляков, А. В., Баранова, К. А. (2023) Индивидуализированный подход к поведенческим исследованиям на крысах. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 190–191.
Шалагинова, И. Г., Дюжикова, Н. А. (2023) Постстрессорное нейровоспаление и состав микробиоты кишечника у крыс линий с различной возбудимостью нервной системы. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 191.
Шишкина, Г. Т., Калинина, Т. С., Ланшаков, Д. А. и др. (2023) Гены, вовлекаемые дексаметазоном в купирование длительного ослабления памяти, вызванного воспалением. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов ХХIV Съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: Изд-во ВВМ, с. 192.
REFERENCES
Bazovkina, D. V., Ustinova, U. S., Adonina, S. N. et al. (2023) Vliyanie nokauta gena faktora nekroza opukholi na plastichnost’ mozga i povedenie myshej pri dlitelnoj sotsial’noj izolyatsii [Effect of tumor necrosis factor gene knockout on brain plasticity and mouse behavior in long-term social isolation]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 186–187. (In Russian)
Grinkevich, L. N., Vasiliev, G. V., Lisachev, P. D., Bondar, N. P. (2023) MikroRNK v mekhanizmakh plastichnosti TSNS [MicroRNA in CNS plasticity mechanisms]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 187–188. (In Russian)
Ilchibaeva, T. V., Tsybko, A. S., Naumenko, V. S. et al. (2023) Nejrotroficheskij faktor golovnogo mozga (BDNF) v mekhanizmakh autisticheski-podobnogo povedeniya u myshej BTBR [Brain neurotrophic factor (BDNF) in mechanisms of autistic-like behavior in BTBR mice]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 188. (In Russian)
Kalinina, S. N., Ilyukha, V. A., Balan, O. V. et al. (2023) Otbor po povedeniyu i pishchevarenie: amerikanskaya norka (Neovison vison) kak model’ [Selection by behavior and digestion: American mink (Neovison vison) as a model]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 189. (In Russian)
Kaluev, A. V. (2023) Translyatsionnaya nejrobiologiya Zebradanio (Zebrafish): malye molekuly, nejromediatory, tsitokiny i mozgovye geny [Translational neurobiology of Zebrafish (Zebrafish): Small molecules, neurotransmitters, cytokines and brain genes]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 189–190. (In Russian)
Nikitina, E. A., Zalomaeva, E. S., Egozova, E. S. et al. (2023a) Obuchenie i zabyvanie: rol’ signal’nogo kaskada remodelirovaniya aktina [Learning and forgetting: the role of the signaling cascade actin remodeling]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ, p. 190. (In Russian)
Nikitina, E. A., Zalomaeva, E. S., Medvedeva, A. V. et al. (2023b) Rol’ LIM-kinazy 1 v protsessakh pamyati [Role of LIM-kinase 1 in memory processes]. Uspekhi fiziologicheskikh nauk, vol. 54, no. 4, pp. 36–56. (In Russian)
Semenov, D. G., Belyakov, A. V., Baranova, K. A. (2023) Individualizirovannyj podkhod k povedencheskim issledovaniyam na krysakh [Individualized approach to behavioral research in rats]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 190–191. (In Russian)
Shalaginova, I. G., Dyuzhikova, N. A. (2023) Poststressornoe nejrovospalenie i sostav mikrobioty kishechnika u krys linij s razlichnoj vozbudimost’yu nervnoj sistemy [Post-stress neuroinflammation and gut microbiota composition in rats of lineages with different nervous system excitability]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 191. (In Russian)
Shishkina, G. T., Kalinina, T. S., Lanshakov, D. A. et al. (2023) Geny, vovlekaemye deksametazonom v kupirovanie dlitel’nogo oslableniya pamyati, vyzvannogo vospaleniem [Genes involved in dexamethasone management of long-term inflammation-induced memory impairment]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 192. (In Russian)
Volnova, A. B., Kurzina, N. P., Belskaya, A. D. et al. (2023) Noradrenergicheskaya regulyatsiya narushenij, svyazannykh s giperdofaminergiej, u krys, nokautnykh po genu dofaminovogo transportera [Noradrenergic regulation of hyperdophaminergic disorders in dopamine transporter knockout rats]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV S’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Collection of abstracts of the 24th Congress of the Russian Pavlov Physiological Society]. Saint Petersburg: VVM Publ., p. 187. (In Russian)
Zalomaeva, E. S., Falina, V. S., Medvedeva, A. V. et al. (2021) Obuchenie i zabyvanie u Drosophila melanogaster pri polimorfizme po genu limk1 [Learning and forgetting in Drosophila melanogaster in limk1 gene polymorphism]. Integrativnaya fiziologiya — Integrative Physiology, vol. 2, no. 3, pp. 318–327. https://www.doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-3-318-327 (In Russian)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Natalia A. Dyuzhikova, Ekaterina A. Nikitina
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of the Public Offer and of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only.
