Наиболее значимые результаты научных исследований за 2013 год

Впервые установлена кинетика транспорта полиплексов - наноконструкций для доставки генов-убийц раковых клеток. Показано, что полиплексы накапливаются в ткани опухоли в 400 раз эффективнее, чем в контрольной подкожной соединительной ткани (рис. 1).
коллективом авторов полиплексы с лигандом, специфичным для меланом, продемонстрировали более высокую эффективность доставки в опухоли меланомы гена натрий-иодидного транспортера (НИС) при внутривенном введении, чем нелигандированные аналоги. Доставка радиоизотопа при помощи НИС в раковые клетки позволила выявить опухоли методом однофотонной эмиссионной томографии (рис. 2), что открывает возможности для использования полиплексов в диагностике и терапии рака.

 

Рис. 1. Прижизненное исследование микрораспределения полиплексных наноконструкций в тканях мыши при помощи лазерной конфокальной микроскопии. Стрелками указаны наночастицы полиплексов, вышедшие из сосудов в ткань.

 

Рис. 2. Однофотонная эмиссионная томография опухолей 5 мышей после доставки гена НИС при помощи полиплекса введения 123I. Плазмида с геном НИС разработана в ИБХ РАН, томография проведена в сотрудничестве с МГУ имени М.В. Ломоносова.

(Лаборатория молекулярной генетики внутриклеточного транспорта)

Открыта функциональная роль белка ядерного матрикса EAST, который является глобальным регулятором распределения инсуляторных белков, организующим транскрипционные факторы в функциональные комплексы на регуляторных областях генома. Нормальный баланс EAST обеспечивает правильное функционирование инсуляторов. Изменение такого баланса приводит к перераспределению инсуляторных белков и к сборке на инсуляторных сайтах новых белковых комплексов. (Лаборатория молекулярной генетики Drosophila)

Показано, что инсуляторный белок dCTCF имеет амино-концевой домен, обеспечивающий его гомодимеризацию. С помощью получения мутантов in vivo, показано, что этот домен определяет активность dCTCF, в частности, обеспечивает правильную эскпрессию гена Abd-B, в регуляторной области которого находится много dCTCF-зависимых инсуляторов. (Лаборатория регуляции генетических процессов)

Установлено, что инсуляторный белок Su(Hw) не только определяет положение точек начала репликации в геноме дрозофилы, но и необходим для функционирования репликативного аппарата. На это указывает зависящее от Su(Hw) появление поздних репликативных комплексов cdc6 и cdc45 в местах связывания Su(Hw). Мутантные формы Su(Hw) не привлекают cdc6 и cdc45. Показано, с помощью полногеномного анализа распределения репликативных белков (включая ORC и MCM комплексы), а также гистонов на сайтах связывания инсуляторных белков, что белки дрозофилы CTCF, BEAF и GAF, образующие инсуляторные комплексы, определяют положение точек начала репликации в геноме дрозофилы. (Группа по изучению связи транскрипции и транспорта мРНК)

Показано, что у млекопитающих существуют альтернативные формы транскрипционного фактора BAF45a/PHF10, гомолога открытого авторами белка SAYP, компонента хроматин-ремоделирующего комплекса SWI/SNF, которые содержат функционально различные С-концевые домены. Обнаружена новая эволюционно-консервативная форма PHF10, у которой PHD домены заменены на сайт для сумоилирования. Предполагается, что смена изоформ в составе комплекса играет важную роль в его регуляции. (Лаборатория факторов транскрипции эукариот)

Показано, что эффективность цитотоксического действия МНТ с присоединенными эмиттерами электронов Оже усиливается до 4000 раз по сравнению с неспецифическим контролем. (Лаборатория молекулярной генетики внутриклеточного транспорта)

Разработан метод ковалентной модификации МНТ поликатионом, способным компактизовать нуклеиновые кислоты, показано, что комплексы этих модифицированных поликатионом МНТ с ДНК выявляются в клетках уже через 30 минут, в ядрах - через 1,5 часа после начала инкубации, удерживаясь в ядрах длительное время. (Лаборатория молекулярной генетики внутриклеточного транспорта)

Показано существование нового фактора, регулирующего миграцию стволовых клеток эмбриона дрозофилы. Молекулярные механизмы, обеспечивающие направленную миграцию клеток, активно изучаются в настоящее время. Удобная модель изучения этого явления - миграция клеток зародышевого пути у дрозофилы в ходе эмбриогенеза. Первичные стволовые клетки мигрируют с заднего конца внутрь эмбриона, в результате чего формируются эмбриональные гонады. Показана роль генов shf (компонента сигнального пути Hedgehog) и hmgcr (компонента биосинтеза изопреноидов), в описанном выше процессе. Shf кодирует секретируемый белок, который помогает передаче сигнала Hedgehog на дальнее расстояние через протеогликановый матрикс и тем обеспечивает правильное направление миграции клеток. (Лаборатория регуляции экспрессии генов в развитии)

Показано существование нового взаимодействия Orb, одного из важнейших регуляторов онтогенеза у высших эукариот, с белком Rin, который, в свою очередь, является связующим звеном между сигнальным путем Ras и аппаратом биогенеза РНК. Важнейшим явлением в процессе онтогенеза у высших эукариот является установление осей полярности. Так, в процесс оогенеза у дрозофилы формируется градиент мРНК различных генов для последующей их локальной трансляции. Одним из ключевых факторов, регулирующих данный процесс является белок Orb из семейства CPEB РНК-связывающих белков. Показано существование нового взаимодействия Orb с белком Rin, который, в свою очередь, является связующим звеном между сигнальным путем Ras и аппаратом биогенеза РНК. Rin формирует комплекс с белком Orb и стимулирует его синтез. (Лаборатория регуляции экспрессии генов в развитии)

Разработан метод увеличения эффективности иммунопреципитации хроматина. Хроматин-иммунопреципитация является методом, который широко используется для изучения ДНК-белковых взаимодействий. Важным для эффективного проведения данной процедуры является этап молекулярной сшивки белков с матрицей ДНК. Для увеличения эффективности данного этапа были использованы бифункциональные сшивающие реагенты DSG и DSP. Указанные реагенты позволили детектировать инсуляторные белки, которые ранее невозможно было детектировать с использованием стандартной методики. (Лаборатория регуляции экспрессии генов в развитии)

Найдены два новых типа инсуляторов и связывающиеся с ними белки, CG7928 и Pita. Последние выявлены благодаря их взаимодействия с белком СР190. С помощью полногеномного секвинирования идентифицированы все сайты связывания CG7928 и Pita в S2 клетках дрозофилы. (Лаборатория регуляции генетических процессов)

Впервые продемонстрировано, что два Su(Hw) инсулятора могут формировать хроматиновую петлю, которая изолирует энхансер от регулируемого им промотора. Показано, что полная изоляция энхансера достигается в результате взаимодействия инсуляторного белка Mod(mdg4) с белком Zeste, которые обеспечивает коммуникацию между энхансером и промотором. (Лаборатория регуляции генетических процессов)

Проведена прямая оценка частоты разрывов гена MLL в условиях обработки лимфоидных клеток антираковым агентом этопозидом и продемонстрировано, что разорванные концы гена MLL приобретают повышенную подвижность, в силу чего часто оказываются за границами своей хромосомной территории. (Лаборатория структурно-функциональной организации хромосом)

Обнаружен новый молекулярный механизм, вносящий вклад в прогрессию опухолей и состоящий в зависимом от mTOR подавлении транскрипции гена супрессора опухолевого роста Pdcd4 человека в опухолевых клетках. Выявлен цис- элемент промотора гена Pdcd4 человека, опосредующий зависимую от mTOR регуляцию экспрессии Pdcd4 в опухолевых клетках. (Лаборатория молекулярной онкогенктики)

Предложена новая концепция функционирования супрессора опухолевого роста Pdcd4. Основным механизмом действия Pdcd4 является его связывание с фактором инициации трансляции eIF4A, приводящее к ингибированию трансляции транскриптов с высокоструктурированными 5'-областями. Авторами установлено, что в клетке eIF4A присутствует в большом молярном избытке по отношению к Pdcd4. Поэтому весь свободный белок Pdcd4 должен специфически связываться с транскриптами-мишенями еще в ядре клетки с последующим взаимодействием комплекса мРНК-Pdcd4 с фактором eIF4A в цитоплазме, что позволит достичь эффективного ингибирования трансляции с мРНК - мишеней Pdcd4. (Лаборатория молекулярной онкогенетики)

Продемонстрировано, что для поддержания взаимного позиционирования регуляторных элементов в интерфазной хромосоме существенна локализация хромосомы внутри клеточного ядра (иными словами, продемонстрировано, что архитектура интерфазных хромосом и функциональная компартментализация клеточного ядра тесно связаны между собой). (Лаборатория структурно-функциональной организации хромосом)

Идентифицирован и охарактеризован гомолог микроцина В Е. coli, закодированный в геномах некоторых псевдомонад. Псевдомонадный микроцин, в отличие от микроцина В Е. coli, способен ингибировать рост различных псевдомонад, включая человеческого патогена синегнойную палочку. Определены аминокислотные остатки псевдомонадного микроцина, ответственные за расширенный спектр антимикробной активности и получены химерные микроцины с привлекательными с точки зрения медицины свойствами. (Лаборатория молекулярной генетики микроорганизмов)

Впервые проведен анализ процесса CRISPR/Cas адаптации методами высокоэффективного сиквенирования. Идентифицированы новые аспекты молекулярного механизма встраивания новых спейсеров в CRISPR-кассеты: 1) возможность встраивания вырезанного участка ДНК вируса или плазмиды в обеих ориентациях; 2) наличие протоспейсеров, предпочтительно узнающихся ферментами, ответственными за адаптацию (hot spots) и 3) несоответствие статистики выбора протоспейсеров для адаптации предложенной ранее модели скольжения ферментов адаптации по цепи чужеродной ДНК. (Лаборатория молекулярной генетики микроорганизмов)

Выявлены корреляции полиморфных вариантов генов андрогенового рецептора, дофаминового транспортера, второго дофаминового рецептора и катехолметилтрансферазы с различными формами агрессивного поведения у мужчин африканских племен хадза и датога (Танзания), исторически различающихся по уровню культурно допустимой агрессии. (Лаборатория организации генома)

Клонированы и секвенированы три тетрануклеотидных микросателлитных локуса генома партеногенетических ящериц Darevskia rostombekovi. Показано, что эти локусы полиморфны; их аллельные варианты наследуются от двуполых видов D. raddei и D. portschinskii и различаются по структуре микросателлитных кластеров и однонуклеотидными вариациями в прилежащих к кластеру ДНК. (Лаборатория организации генома)

Показано, что продукты локуса mod(mdg4) способны взаимодействовать с белком Chromator, участвующим в образовании веретена деления в митозе и в структурировании политенных хромосом дрозофилы, что расширяет представления о роли белков семейства Mod(mdg4) в регуляции жизнедеятельности клетки. (Лаборатория молекулярной генетики Drosophila)

В экспериментах на мышах восприимчивых к стрессогенной ангедонии показано, что внутрибрюшинное введение дихолинсукцината сенсибилизатор инсулинового рецептора) приводит к уменьшению проявлений ангедонии, выявляемых в тестах предпочтения сахарозы и принудительного плавания. Результаты говорят об участии инсулинового рецептора в проявлении стрессиндуцированного депрессивного синдрома. (Группа нейрогенетики и генетики развития)

Разработан метод температурочувствительной активации терапевтического гена в зонах ишемического инсульта мозгана на модели введения трансгенных по GFP клеток, подвергнутых предварительному тепловому шоку. Группа нейрогенетики и генетики развития)

Продемонстрировано, что тепловой шок приводит к дестабилизации белкового комплекса, поддерживающего целостность теломер в клетках высших эукариот. (Лаборатория структурно-функциональной организации хромосом)

Проведен анализ образцов незагрязненного поверхностного снега, полученных в ходе Российских Антарктических экспедиций 2009 и 2010 сезонов. Показано, что большая часть микробного разнообразия обеспечивается не резидентной снежной микрофлорой, а эффектами, связанными с движением атмосферных масс. (Лаборатория молекулярной генетики микроорганизмов)

Проведена селекция наноантител к загрязняющим белкам бактерии E.coli, со-очищающимся с нарабатываемыми в бактериальной системе экспрессии рекомбинантными белками, содержащими His-таг. Их можно использоваты как для очистки нарабатываемых рекомбинантных белков, так и в качестве блокаторов нежелательного связывания для более эффективной селекции наноантител рекомбинантным белкам, наработанным в бактериальной системе экспрессии. (Лаборатория молекулярных биотехнологий)

Cозданы плазмидные конструкции для экспрессии иммунофлуоресцентных зондов в бактериях и клетках дрозофилы. Эти зонды представляют собой экспрессирующиеся в одной рамке считывания и транслирующиеся с одной мРНК бифункциональные белки, состоящие из антиген-связывающего домена (однодоменного антитела, или "наноантитела") и детектирующего домена (флуоресцирующего белка). (Лаборатория молекулярных биотехнологий)

Показано, что наноантитела могут быть использованы в качестве высокоспецифических аффинных лигандов для разделения высокогомологичных белков, например, лактоферрина человека (нативный и рекомбинантный), и лактоферрина козы. (Лаборатория молекулярных биотехнологий)

RU   EN

Поиск

на сайте

в Яндекс

Полезные ссылки

ФАНО

РАН

Совет по науке и образованию

Минобрнауки

Российский Фонд Фундаментальных Исследований

Российский Научный Фонд

eLIBRARY.RU

Классическая и молекулярная биология

Наука и технологии России

Постнаука

N+1

Научная Россия

Элементы

Биомолекула

Мой геном

Blastim

Biohab

Телеканал Наука 2.0

Очевидное-невероятное

Фестиваль науки

Трансгенные животные в фарминдустрии

Практическая молекулярная биология

Biocompare

Подписка на новости

Институт биологии гена РАН