Лаборатория эволюционной геномики

Члены научного коллектива приняли участие в профильных международных конференциях: конференции общества по изучению молекулярной биологии и эволюции (Society for Molecular Biology and Evolution, SMBE), International Plant & Animal Genome Conference и др.

Научные результаты:

• Обнаружен рекордно высокий уровень генетической изменчивости у Schizophyllum commune, охарактеризованы особенности рекомбинации у этого вида – показано, что кроссинговер происходит в участках с наименьшей дивергенцией, проведена оценка эффективной численности популяции и скорости накопления мутаций (два основных параметра, влияющих на уровень изменчивости).
• Разработан метод для обнаружения действовавшего в прошлом положительного отбора через действие отрицательного отбора в популяциях ныне живущих организмов.
• Изучены морские и пресноводные популяции беломорской колюшки, найдены участки генома, отвечающие за адаптацию к пресной воде, проведена оценка силы движущего отбора, направленного на закрепление «пресноводных» аллелей.
• Охарактеризован геном Genlisea aurea – одного из самых маленьких растительных геномов, показано, что сокращение размера генома происходит преимущественно за счет уменьшения длины межгенных участков.
• Проведено секвенирование и сборка транскриптомов 60 видов байкальских гаммарусов – уникального эндемичного «пучка видов». Полученные данные послужили основой для филогенетического анализа и позволили выявить гены, подвергнувшиеся положительному отбору в процессе видообразования.

Внедрение результатов исследования:

• Знание механизмов мутационных процессов в дальнейшем может послужить основой для управления ими, в том числе с помощью с активно разрабатываемых в настоящее время технологий редактирования генома.
• Выполнена прикладная НИР, связанная с изучением генетических основ возникновения и развития одной из самых распространенных злокачественных опухолей – гепатокарциномы. Сравнивая профили экспрессии генов в норме и в опухоли, можно выявить регуляторы экспрессии (т.е. белки, контролирующих уровень транскрипции многих других генов), участвующие в ее развитии. Такие регуляторы является потенциальной молекулярной мишенью для действия противоопухолевых препаратов.
• Реализовано 6 грантов и госконтрактов, 5 договоров на выполнение НИР.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Создан один из первых в России прибор для секвенирования «Иллюмина-2000».
• Создан и успешно эксплуатируется вычислительный кластер «Макарьич», предназначенный для биоинформатических расчетов.
• Создана комплексная биологическая лаборатория на Беломорской биостанции (ББС) МГУ. Она включает научно-исследовательское судно, конфокальный микроскоп, капиллярный секвенатор, приборы для амплификации ДНК и др.; позволяет проводить на базе ББС весь цикл научно-исследовательской работы – от отлова интересующего организма до секвенирования. Эта лаборатория широко используется для преподавания, научной работы и проведения школ и семинаров.
• Было закуплено, установлено и введено в эксплуатацию оборудование исследований в области эволюционной и функциональной геномики и смежных областях: высокопроизводительный полногеномный секвенатор HiSeq2000, вычислительный комплекс для обработки геномных данных, капиллярный секвенатор, конфокальный микроскоп и научно-исследовательское судно для работы на Беломорской биологической станции. Оно является существенным дополнением к экспериментальной базе Московского университета и создает новые возможности для научной работы его сотрудников.

Образование и переподготовка кадров:

• Защиты: 1 докторская диссертация, 5 кандидатских диссертаций, 20 выпускных квалификационных работ бакалавра.
• Более 50% сотрудников лаборатории – молодые учёные, студенты и аспиранты.

Сотрудничество:

Университет восточного Теннесси (США), Гарвардский университет (США), Пенсильванский университет (США), Калифорнийский университет (США), Женевский университет (Швейцария), Институт физико-химических исследований (Япония): совместные исследования.