Москва, ул. Москворечье, д.1,
Медико-генетический научный центр
Контактная информация
Регистратура
+7 (495) 111-03-03
(многоканальный) 09:00 - 17:00
Лаборатория функциональной геномики
Лаборатория функциональной геномики

Руководитель:
Скоблов Михаил Юрьевич
заведующий лабораторией функциональной геномики, к.б.н
 mskoblov@gmail.com
Подробнее

НАУЧНЫЙ ПЕРСОНАЛ:

Баранова Анна Вячеславовна, главный научный сотрудник, д.б.н

Гуськова Анна Алексеевна, старший научный сотрудник, к.б.н.

Филатова Александра Юрьевна, научный сотрудник

Зернов Николай Владимирович, научный сотрудник

Кривошеева Ирина Александровна, младший научный сотрудник

Вяхирева Юлия Владимировна, младший научный сотрудник

Спарбер Петр Андреевич, лаборант-исследователь

Контакты:

8-499-612-48-45

mskoblov@gmail.com

Основные публикации

Краткая информация

Основное направление деятельности лаборатории лежит в области функционального анализа генома человека. Проводимые исследования направлены на изучение функций генов, как в норме, так и в мутантных вариантах при наследственных заболеваниях человека. Особое внимание уделяется малоизученному классу длинных некодирующих РНК, способных участвовать в регуляции экспрессии генов. Разработки, получаемые в ходе проведения фундаментальных исследований, также применяются и в прикладных целях: ДНК-диагностики наследственных заболеваний, разработки генно-терапевтических подходов. В лаборатории активно применяются как современные молекулярно-биологический методы, так и биоинформатический анализ.

Основные виды деятельности

·         Изучение принципов регуляции антисмысловых транскриптов

По современным оценкам, порядка 30% белок-кодирующих генов имеют эндогенные, или природные, антисмысловые транскрипты (ПАТ). Своей последовательностью ПАТ частично или полностью комплементарны другим, как правило, кодирующим, транскриптам. Исследования, проведенные на различных организмах, позволяют предполагать, что такие РНК-РНК взаимодействия могут участвовать в обширном ряде регуляторных событий, таких как РНК-интерференция, альтернативный сплайсинг, метилирование ДНК, геномный импринтинг и другие. В последние годы было показано, что некоторые природные антисмысловые транскрипты играют важную роль в экспрессии смысловых генов, в том числе участвующих в патогенезе ряда социально-значимых заболеваний.

До сих пор ПАТы и механизмы антисмысловой регуляции являются слабо изученными. Данная работа посвящена изучению РНК-РНК взаимодействий in vitro на культурах клеток человека с помощью методов нокдауна используя siRNA.

Другим методом определения РНК-партнеров исследуемого транскрипта является РНК-РНК-pull-down. РНК-pull-down – группа методов, позволяющая выборочно извлекать и анализировать комплексы РНК-белок, РНК-РНК и РНК-ДНК. Общим для всех методик является наличие этапов лизиса клеток и очистки из полученных лизатов комплексов целевого транскрипта с молекулами-партнерами (РНК, ДНК, белок), используя различные эпитопы. Дальнейший анализ полученных комплексов может проводиться несколькими способами: ОТ-ПЦР и высокопроизводительное секвенирование - для нуклеиновых кислот, вестерн-блот анализ и масс-спектромерия - для белков. Самыми распространенными системами для специфического выделения исследуемого траскрипта являются пробы с биотином, MS2-связывающие последовательности и стрептавидиновые аптамеры.

·         Потенциал использования siРНК в трансплантации почек

Главной проблемой трансплантации является критический дефицит донорских органов. Это общая проблема для всех стран, где проводят трансплантации. С каждым годом число потенциальных реципиентов в листах ожидания на пересадку органов неуклонно растет, в то время как количество доноров остается величиной примерно постоянной. Основным источником донорских органов являются доноры со смертью мозга, констатация смерти которых происходит в контролируемых условиях, что позволяет проводить эксплантацию органов выполняется в условиях физиологических, при сохраненном кровообращении, однако таких доноров недостаточно, и так будет всегда. Перспективным является использование органов от доноров с внезапной необратимой остановкой кровообращения, однако этому препятствует повреждение трансплантатов вследствие ишемии и последующей реперфузии, так как эксплантация в этих условиях выполняется экстренно, в условиях отсутствия кровообращения.

Многообещающим является применение нормотермической экстракорпоральной перфузии органов умершего человека его модифицированной кровью, что является наиболее физиологического способа восстановления жизнеспособности трансплантатов. Однако не до конца представляется потенциал терапевтического окна воздействия такого метода для улучшения долговременных результатов пересадки органов, полученных с помощью органосберегающих технологий. Одним из наиболее эффективных и безопасных решений могут быть подходы, основанные на генотерапии, в частности, использование малых интерферирующих РНК (миРНК, siRNA). Малые интерферирующие РНК проявили себя как высоко эффективные, специфичные и безопасные ингибиторы экспрессии нежелательных генов. Мы предлагаем использовать их для супрессии центральных молекулярных мишеней, активирующих патогенетические сигнальные пути, такие как апоптоз, некроз и/или некроптоз. Таким образом, применение миРНК в трансплантации органов может существенно улучшить качество пересаживаемого органа и увеличить время его жизни.

·         Функциональный анализ мутаций

Успехи в ДНК-диагностики за счет использования современных методов, в том числе и NGS-подходов, ярко обозначали новую важную проблему в медицинской генетике - функциональный анализ выявляемых мутаций. Врач-генетик на сегодняшний день в определении патогенности мутации руководствуется семейным анализом, биоинформатическими предсказаниями, анализом геномов выборок здоровых людей, популяционными частотами. При этом для многих мутаций так и не удается однозначно определить их статус. Для этого необходимо проводить их функциональный анализ в системах in vitro. В лаборатории разрабатываются различные подходы позволяющие решать данную задачу. Среди вариантов проведения функционального анализа мутаций можно выделить следующие: измерение активности каналов, исследования сплайсинга, изучение локализации белка, анализ белок-белковых взаимодействий. Основными этапами функционального анализа являются:

•      Анализ первичных культур полученных от больных

•      Исследование в искусственно созданных системах:

•      Клонирование в экспрессионный вектор CDS исследуемого гена

•      Создание направленным мутагенезом варианта мутантного гена в экспрессионном векторе

•      Получение РНК исследуемого гена с помощью in vitro транскрипции

•      Трансфекция РНК или плазмиды в подходящую клеточную культуру

•      Анализ трансфецированной культуры

·         Лицелопаточно-плечевая миодистрофия Ландузи-Дежерина

Лице-лопаточно-плечевая миодистрофия Ландузи-Дежерина (FSHD) является генетическим заболеванием аутосомно-рецессивного типа, характеризующееся изменением числа копий повторяющегося участка длинной в 3.3 тысячи пар нуклеотидов в районе 10q26. Показано, что у больных данным заболеванием количество повторов меньше 11, тогда как у здорового человека оно может достигать более 100. На сегодняшний день молекулярная диагностика данного заболевания производится только в зарубежных лабораториях методом Саузерн-блот гибридизацией, при котором необходимо использование радиоактивных ДНК-зондов. В нашей лаборатории разработан новый подход для диагностики данного заболевания не требующий использования радиоизотопных соединений. Метод также характеризуется простотой анализа и меньшим количеством ДНК.

Молекулярно-генетическое исследование патогенеза данного заболевания также существенно продвинулось в последние годы. Были найдены и охарактеризованы ключевые участники молекулярных процессов. Инициатором патогенетического процесса оказалась некодирующая РНК, способная активировать белок-кодирующие гены, которые запускают основные клеточные процессы, приводящие к возникновению заболевания. На сегодняшний день существуют различные постгеномные технологии, позволяющие с высокой специфичностью и эффективностью проводить подавление экспрессии таргетных генов. Нами планируется разработать препарат на основе данных технологий для выключения экспрессии некодирующей РНК, что должно привести к терапевтическому эффекту.



Москва, ул. Москворечье, д.1,
Медико-генетический научный центр
Контактная информация
Мы в социальных сетях
Регистратура
+7 (495) 111-03-03
(многоканальный) 09:00 - 17:00