Лаборатория биологии РНК и эпигенетики

Научные результаты:

1. В лаборатории, созданной при поддержке мегагранта, впервые в нашей стране было начато исследование белков-Аргонавтов бактерий. Данные белки являются программируемыми нуклеазами, которые используют короткие одноцепочечные гидовые нуклеиновые кислоты для распознавания и разрезания комплементарной мишени. Проведенный в начале проекта биоинформатический анализ бактериальных Аргонавтов позволил выбрать несколько десятков белков-кандидатов для изучения. 

2. Исследованы биохимические свойства более 40 новых белков-Аргонавтов in vitro. Впервые в мире найдены и описаны белки-Аргонавты с новыми свойствами, обладающие как широкой специфичностью, так и узкой специфичностью по отношению к типу нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), используемых в качестве гида и мишени. Обнаружены новые группы этих белков с уникальной специфичностью к ДНК или РНК-мишеням. 

3. Впервые экспериментально продемонстрировано участие бактериальных Аргонавтов в защите клеток от бактериофагов и плазмид. Обнаружено новое явление ДНК-интерференции, проведены исследования данного процесса. В области прикладных исследований продемонстрирована возможность использования бактериальных Аргонавтов для специфического разрезания плазмидной ДНК по аналогии с эндонуклеазами рестрикции, а также для направленного разрезания РНК и для детекции ее вторичной структуры. 

4. В настоящее время проводится работа по использованию белков-Аргонавтов для редактирования генома, в частности, показана такая возможность для модификации генома кишечной палочки. Проведенные исследования показывают, что белки-Аргонавты являются очень перспективным молекулярно-биологическим инструментом ввиду возможности их «нацеливания» на специфические мишени с помощью короткого гида к нужной последовательности РНК или ДНК.

Образование и переподготовка кадров:

• Подготовлен курс лекций для студентов магистратуры МФТИ-Генериум «Генная инженерия и методы молекулярной биологии» в 2021 году. 

• По результатам исследований защищена кандидатская диссертация, одна докторская и две кандидатские диссертации представлены к защите, еще две кандидатские диссертации находятся в процессе подготовки.

Сотрудничество:

Ранее лаборатория сотрудничала с лабораториями David Leach (The University of Edinburg), Katsuhiko Murakami (Penn State University), Dinshaw Patel (Sloan Kettering Institute). Сотрудничество заключалось в выполнении части экспериментов в перечисленных лабораториях, совместном обсуждении планов экспериментов и их результатов, а также публикации статей.