Приглашаем Вас к участию в научной школе-конференции для молодых ученых "Bio-Top 2020: актуальные вопросы современной биологии", которая пройдет с 21 по 24 декабря 2020 года на базе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (г. Новосибирск) при поддержке Российского Научного Фонда (грант РНФ 19-74-30011). Школа-конференция Bio-Top 2020 будет проводиться в удаленном онлайн формате, участие в Школе-конференции бесплатное.

Ссылка на online-трансляцию в Zoom: https://us02web.zoom.us/j/85429981069

Наш e-mail: biotopconf@gmail.com

Материалы конференции (pdf)

Лекторы
Нетёсов Сергей Викторович, чл.-корр. РАН, д.б.н., проф.
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск Россия
Доклад: Ситуация с коронавирусом SARS-CoV-2 в России и в мире
Прасолов Владимир Сергеевич, д.б.н., проф.
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, Москва, Россия
Доклад: Селективная доставка целевых генов в клетки нейронального происхождения с помощью лентвирусных частиц, псевдотипированных белком оболочки эндогенного ретровируса мышей Mus caroli
Митькевич Владимир Александрович, д.б.н.
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, Москва, Россия
Доклад: Основы противоопухолевого действия рибонуклеаз и способы его усиления
Prof Bichenkova Elena
University of Manchester, Manchester, UK
Доклад: Challenges and limitations inherent in antiviral chemotherapy
Ажикина Татьяна Леодоровна, д.б.н.
Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Москва, Россия
Доклад: Жизненная стратегия Mycobacterium tuberculosis: как победить в «гонке вооружений»?
Тикунова Нина Викторовна, д.б.н.,
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Терапевтические антитела: способы получения, достижения, проблемы
Черноловская Елена Леонидовна, д.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Малые интерферирующие РНК – чего не хватает для перехода из лаборатории в клинику?
Шпагина Любовь Анатольевна, д.м.н.
Новосибирский государственный медицинский университет, Новосибирск Россия
Доклад: Клинические аспекты COVID-ассоциированной пневмонии
Миронова Надежда Львовна, д.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Внеклеточные нуклеиновые кислоты в опухолевой прогрессии
Кель Александр Эдуардович, к.б.н.
geneXplain, Германия
Доклад: Искусственный интеллект против рака
Тамкович Светлана Николаевна, к.б.н., доцент
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Экзосомы: биологические эффекты и использование в диагностике онкологических заболеваний
Седых Сергей Евгеньевич, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Пандемия коронавирусной инфекции: разработка диагностических систем, вакцин — результаты и перспективы
Шевелёв Георгий Юрьевич, к.х.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Синтез генов - технология для синтетической биологии. Проблемы, и перспективы их решения
Степанов Григорий Александрович, к.х.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Геномное редактирование в биомедицинских исследованиях
Ломзов Александр Анатольевич, к.ф.-м.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Исследование биомолекулярных систем методами молекулярной динамики. Достижения и подводные камни.
Степанов Алексей Вячеславович, к.б.н.
Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Москва, Россия
Доклад: CARology
Байков Иван Константинович, к.х.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Рациональный дизайн рекомбинантных антител против вируса клещевого энцефалита
Татарникова Ирина Сергеевна, к.м.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Дисфункция эндотелия при артериальной гипертензии в контексте воспаления
Марков Андрей Владимирович, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Network pharmacology analysis в реконструкции молекулярных механизмов действия мультитаргетных соединений на примере пентациклических тритерпеноидов
Марков Олег Владимирович, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Иммунотерапия на основе внеклеточных везикул дендритных клеток – новая стратегия усиления противоопухолевого иммунного ответа
Старослец Ярослав Юрьевич, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Сиквенс-специфические искусственные рибонуклеазы: ренессанс РНК-расщепляющих агентов
Гапонова Светлана Константиновна, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Доклад: Сиквенс-специфические искусственные рибонуклеазы: ренессанс РНК-расщепляющих агентов
Постеры
Прогнозирование связывания белков с лигандами на основе аминокислотных последовательностей и структур низкомолекулярных химических соединений
Авторы: Карасев Д.А. Соболев Б.Н., Лагунин А.А, Филимонов Д.А., Поройков В.В. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Компьютерный прогноз связывания белков с низкомолекулярными химическими соединениями важный этап разработки лекарственных соединений. При создании прогностических моделей описание белков представляет существенную проблему. Использование множественного выравнивание не всегда позволяет получить качественное совмещение аминокислотных позиций. Использование интегральных оценок для описания белков – популярный подход, однако при этом не учитывается вклад отдельных аминокислотных остатков. Для преодоления указанных ограничений, мы разработали подход, основанный на анализе локального сходства аминокислотных последовательностей. Позиционные оценки вычисляются путем сравнения фрагментов последовательностей. Они используются в качестве входных данных для байесовского классификатора. Мы протестировали наш подход на пяти группах белков, которые включают перспективные лекарственные мишени. Прогноз взаимодействия по типу новый белок-новый лиганд осуществлялся с использованием нечетких коэффициентов принадлежности. Мы показали высокую точность метода при различных сценариях прогноза.
Antitumor activity of bovine pancreatic RNase A in vitro and in vivo: the search for molecular targets among miRNAs
Авторы: Mohamed I.S., Sen’kova A.V., Zenkova M. A., Mironova N. L. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Exogenous ribonucleases are known to inhibit tumor growth and metastasis via alteration of miRNAs expression profile in tumor cells allowing considering them as promising anticancer drugs for clinical application. In this work the antitumor potential of RNase A was evaluated in vitro and in vivo in melanoma B16 cells. We investigated the ability of bovine pancreatic RNase A to inhibit the migration activity of B16 melanoma cells in vitro. It was shown that RNase A in dose-independent manner efficiently inhibited the migratory activity of melanoma B16 cells. It was shown that treatmentof melanoma B16 cells with RNase A decreased expression levels of oncomir miRNAs (miR-10b and miR-155) by 1.2- to 1.7-fold at concentration of 5 µg/ml. In mice with B16 metastatic melanoma, intramuscular administration of RNase A in the dose range of 0.7–7.0 µg/kg resulted in a decrease in the number of surface lung metastases and caused alteration of miRNA profile in lung tissue and blood serum. In the lung tissue (non-metastatic part), low (0.7 µg/kg) and high (7.0 µg/kg) doses of RNase A led to a decrease in the expression level of all miRNAs except let-7g, which increased at a low dose, this is due to the combined systemic effects of RNase A in vivo to suppress the progression of metastases. In the lung tissue (metastatic part), expression levels of oncomir miRNAs increased and of tumor suppressor miRNAs decreased. Low dose of RNase A led to an increase in the expression of mir-10b, 145 and 21, while high dose had no effect. Thus, ultralow doses of RNase A (0.7 µg/kg) have the ability to change the process of the biogenesis of miRNAs in the cell B16. In the blood serum of B16-mice after treatment with RNase A, levels of four of the six miRNAs analyzed in the serum were decreased, except mir-31 and mir-155, which increased compared to the control group. Our results suggest that bovine pancreatic RNase A change balance between oncogenic and tumor-suppressor miRNAs brings to the reduction of tumour malignancy resulting in inhibition of metastasis. In conclusion, bovine pancreatic RNase A can be used as promising antitumor therapeutic and tool for search for miRNA among oncomirs overexpressed upon tumor progression that can be targeted by antisense oligonucleotides or their derivatives.
Модуляция экспрессии генов в клетках HEK293 при эктопической экспрессии изоформ длинной некодирующей РНК GAS5
Авторы: Зинченко Н.Д. Савиновская Ю.И. Нуштаева А.А., Семенов Д.В. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Длинные некодирующие РНК (днРНК) являются востребованными объектами современных молекулярно-биологических и генетических исследований. Ген GAS5 (growth arrest specific 5) человека кодирует 10 коротких мяоРНК и днРНК GAS5. Наравне с функционированием гена GAS5 в качестве хост-гена мяоРНК, накапливаются данные, свидетельствующие об участии днРНК GAS5 в антионкогенных клеточных процессах. Имеющиеся данные показывают, что уровень днРНК GAS5 снижен в клетках злокачественных опухолей человека. Известно также, что эктопическая экспрессия днРНК GAS5 в раковых клетках приводит к подавлению пролиферации, снижению жизнеспособности и активации проапоптотических процессов. Поэтому днРНК GAS5 является перспективным объектом для создания новых подходов к диагностике и терапии онкологических заболеваний человека. Данная работа направлена на изучение функции днРНК GAS5 в онкотрансформированных и немалигнизированных клетках человека в условиях эктопической экспрессии этой регуляторной РНК. В качестве модельного объекта были использованы фибробласты почек эмбриона человека HEK-293, трансфицированные векторами, экспрессирующими изоформы днРНК GAS5 под CMV-промотором. Биоинформатическим анализом данных высокопроизводительного секвенирования были определены наборы клеточных РНК, уровень которых модулируется днРНК GAS5. Полученные данные позволяют предложить механизм ответа клеток человека на эктопическую экспрессию аналогов днРНК GAS5.
Роль гетерохроматиновых факторов в инактивации отцовского генома в эмбриогенезе Planococcus citri
Авторы: Осипов Я.А., Калашникова Д.А., Антошина П.А., Посух О.В., Белякин С.Н. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Геномный импринтинг представляет собой эпигенетический процесс, в результате которого происходит изменение работы генетического материала в зависимости от его родительского происхождения. Цитрусовый червец Planococcus citri – является одним из классических объектов для изучения этого явления за счет своего эмбрионального развития. У самцов гаплоидный набор хромосом, полученный от отца, полностью гетерохроматинизируется на ранних этапах развития. При этом в ядрах женских эмбрионов оба набора хромосом остаются в эухроматиновом состоянии. Предполагается, что инактивация отцовского набора происходит за счет эволюционно консервативного каскада взаимодействий H3K9me3:HP1:H4K20me3, участвующего в формировании гетерохроматина. Целью представленной работы является исследование роли каскада гетерохроматинизации в процессе геномного импринтинга у P.citri. Будет проведен биоинформационный анализ для поиска H3K9- и H4K20-специфичных гистон-метилтрансфераз и HP1 в геноме P.citri. Обнаруженные гены будут инактивированы методом РНК-интерференции, После будет проведен анализ влияния нокдауна генов на соотношение полов эмбрионов и сопоставление результатов с изменениями в процессе гетерохроматинизации отцовского генома в эмбрионах P.citri на ранних этапах развития,
Наноконструкции с использованием пирен-модифицированных фотоблокированных олигонуклеотидов для доставки направляющих РНК в системе CRISPR/Cas9 в клетки
Авторы: Семиколенова О.А., Саковина Л.В., Новопашина Д.С. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Эффективная доставка системы геномного редактирования в клетки является ключевым моментом при использовании этой технологии в молекулярной биологии и генетической инженерии. Целью данной работы было создание наноконструкций, представляющих собой комплекс направляющей РНК с фоторасщепляемым олигодезоксирибонуклеотидом, иммобилизованный на поверхности углеродных наночастиц, и исследование возможности активации системы CRISPR/Cas9 с их участием в системе in vitro путем УФ-облучения. Для иммобилизации дуплексов направляющей РНК на поверхности углеродных наночастиц использованы остатки пирена, которые вводили методом «клик»-химии в состав фоторасщепляемых олигодезоксирибонуклеотидов, комплементарных crРНК. Исследована способность CRISPR/Cas9 системы, содержащей иммобилизованные направляющие РНК расщеплять модельную ДНК плазмиду после облучения УФ-светом. Полученные наноконструкции могут быть в дальнейшем использованы для доставки направляющих РНК в клетки и фотоактивируемого включения системы CRISPR/Cas9.
Пептидные конъюгаты олигонуклеотидов для доставки направляющих РНК в клетку
Авторы: Данилин Н.А., Мещанинова М.И., Новопашина Д.С. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Доставка олигонуклеотидных конструкций в клетки является необходимым условием для решения многих задач молекулярной биологии и медицины. В связи с этим, безусловно, актуальной является разработка подходов к доставке направляющих РНК для системы геномного редактирования CRISPR/Cas9. В качестве подхода к решению проблемы доставки было предложено использовать конъюгаты олигонуклеотидов с проникающими пептидами (CPP). Целью данной работы было создание олигонуклеотидов, комплементарных доставляемой РНК и содержащих пептиды, способствующие эффективному проникновению олигонуклеотидов в клетки, и исследование способности пептидных конъюгатов формировать прочные комплексы с доставляемой РНК. Получены конъюгаты олигонуклеотидов с CPP и исследовано влияние пептидов на формирование дуплексов с комплементарной РНК. Таким образом, нами синтезированы пептидные конъюгаты олигонуклеотидов, способные формировать прочные комплексы с направляющими РНК, которые могут быть в дальнейшем использованы для доставки РНК в клетки и эффективной работы системы геномного редактирования.
Разработка подхода к in vitro селекции новых вариантов направляющей РНК для нуклеазы Cas9
Авторы: Юшкова А.Д., Воробьев П.Е., Тимошенко В.В., Вохтанцев И.П., Жарков Д.О., Веньяминова А.Г., Воробьева М.А. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Система CRISPR/Cas9 находит широкое применение в качестве инструмента для направленного редактирования геномной ДНК как при решении фундаментальных задач, так и для целей персонализированной медицины. Одним из ключевых компонентов данной системы в варианте, адаптированном для целей геномного редактирования, является молекула единой направляющей РНК (sgРНК). В нашей работе для получения новых мотивов в инвариабельной части sgРНК, обеспечивающих повышенную точность и эффективность расщепления ДНК, предложен новый подход, основанный на направленной молекулярной эволюции РНК методом in vitro селекции. Показано, что концевые фрагменты sgРНК могут выступать в качестве константных праймер-связывающих участков для амплификации РНК-библиотеки. Сконструирована и синтезирована комбинаторная библиотека sgРНК с рандомизированной случайной областью. В качестве способа рандомизации случайной области РНК-библиотеки выбрано допирование всех нуклеотидных позиций между константными участками библиотеки случайными нуклеотидами. Предложена схема и разработана методика in vitro селекции новых вариантов sgРНК в системе, включающей в себя рекомбинантную нуклеазу Cas9, синтетические дцДНК-мишени и комбинаторную библиотеку РНК.
Разработка методов пробоподготовки для высокочувствительного выявления нуклеиновых кислот
Авторы: Булгакова А.Е., Бауэр И.А., Дмитриенко Е.В. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Разработка методов выявления нуклеиновых кислот (НК) представляет собой важную задачу современной молекулярной биологии и клинической медицины. На сегодняшний день основными методами молекулярной диагностики являются методы на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР), характеризующиеся такими преимуществами, как высокая специфичность и чувствительность, а также универсальность биоматериала, на основе которого возможно проведение исследования. Однако ПЦР-анализ обладает также рядом существенных недостатков: вероятность ложноположительных результатов, трудоемкость процесса проведения анализа, высокие требования к организации ПЦР-лабораторий. Альтернативой ПЦР-анализу могут стать физико-химические биосенсоры, например, КНИ-транзисторы (Кремний На Изоляторе). Данный тип сенсоров, основанный на зависимости проводимости кремниевой нанопроволоки от заряда вблизи её поверхности, обеспечивает безметочное и специфичное выявление потенциально важных молекул НК в реальном времени. Расширение сферы исследования биосенсорных устройств обусловлено высокой чувствительностью данных систем, что позволяет идентифицировать НК, присутствующие в анализируемом материале в малых концентрациях. Однако специфичность таких биосенсоров может быть снижена из-за огромного количества мешающих компонентов в биологических пробах. Таким образом, разработка способов подготовки и обогащения пробы может повысить селективность выявления НК и позволить выявлять маркеры в ультранизких концентрациях в биологических пробах без использования ПЦР.
Триазиниламидофосфатные олигонуклеотиды – новый перспективный класс терапевтических НК
Авторы: Жарков Т.Д., Марков О.В., Пышный Д.В., Купрюшкин М.С. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
На данный момент синтетические олигонуклеотиды широко применяются в различных областях молекулярной биологии. Особое место занимают, в частности, терапевтические олигонуклеотиды – на 2020 год организацией FDA одобрено уже более 10 препаратов на основе олигонуклеотидов. Все одобренные препараты представляют собой модифицированные олигонуклеотиды. Модификации в составе олигонуклеотида необходимы для увеличения его терапевтического потенциала. Несмотря на большое разнообразие известных типов модифицированных НК, ни один из них не является универсальным, и разработка новых типов модификаций и подходов к их введению остается актуальной задачей. В данной работе представлен новый класс модифицированных НК – триазиниламидофосфатные олигонуклеотиды. Описан способ их получения, основанный на взаимодействии промежуточного фосфит-триэфира с азидо-триазинами по реакции Штаудингера с последующей обработкой растворами аминов. Возможность введения различных функциональных групп продемонстрирована на широком наборе модельных олигонуклеотидов, рассмотрены преимущества и ограничения метода. Получен ряд последовательностей с остатками триазина и флуоресцеина для исследования эффективности проникновения данных аналогов НК через клеточную мембрану.
Конъюгаты терапевтических олигонуклеотидов с низкомолекулярными биологически-активными лигандами
Авторы: Махалова К.И., Черноловская Е.Л., Веньяминова А.Г., Мещанинова М.И. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Конъюгаты нуклеиновых кислот с различными лигандами, обладающими широким спектром биологического действия, в настоящее время, являются многообещающей основой для создания высокоэффективных средств терапии и диагностики. В представленной работе в качестве лигандов были выбраны фолиевая кислота, рецепторы которой гиперэкспрессируются на поверхности раковых клеток, и глицирретиновая кислота – представитель класса тритерпенов, обладающая широким спектром фармакотерапевтических свойств, включая антиоксидантные, противовоспалительные и противораковые свойства. Нами разработан новый твердофазный подход к синтезу конъюгатов олигонуклеотидов, содержащих остатки глицирретиновой и фолиевой кислот, который основан на активации свободного 5`-гидроксила олигонуклеотида с помощью активирующего агента N,N`-дисукцинимидилкарбоната с последующим взаимодействием с аминосодержащими производными кислот. Предложенный подход может быть использован для синтеза конъюгатов терапевтических нуклеиновых кислот с группировками различного типа действия.
Изменения экспрессии генов в клетках HEK293 под действием кольцевой РНК SIN3A
Авторы: Сипин Ф.А., Нуштаева А.А., Ермаков М.С., Савиновская Ю.И. Семёнов Д.В. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Кольцевые РНК (кцРНК) – новый класс некодирующих РНК с замкнутой структурой рибозофосфатного остова. В последние годы кцРНК стали популярным объектом молекулярно-биологических исследований, в том числе посвящённых поиску новых маркеров диагностики, и в качестве мишеней терапии онкологических заболеваний. Биологические функции кцРНК в настоящее время до конца не установлены, однако полагают, что кцРНК выступают в роли конкурентных эндогенных РНК для мРНК и некодирующих РНК. Целью данной работы является анализ изменения транскриптома клеток HEK293 при эктопической экспрессии кцРНК SIN3A (hsa_circ_0036353). Для этого был сконструирован и наработан плазмидный вектор, обеспечивающий стабильную экспрессию кцРНК SIN3A. Данный ген кодирует один из важнейших транскрипционных факторов, регулирующий провоспалительные, про- и антионкогенные процессы в клетках млекопитающих. Для этого мы провели трансфекцию клеток HEK293 описанным выше плазмидным вектором и провели анализ их транскриптома с помощью высокопроизводительного секвенирования на платформе Illumina 1500. Бионформатический анализ полученных данных позволил установить, что эктопическая экспрессия кцРНК SIN3A модулирует активность транскрипционных факторов NFYA, SUZ12, EZH2 и SIN3A. Проведённый анализ позволяет предположить антионкогенное и антиметастатическое действие кцРНК SIN3A.
Иммуноглобулины молока человека с нуклеазными активнослями
Авторы: Компанеец И.Ю., Седых С.Е., Невинский Г.А. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Молоко является уникальной биологической жидкостью. Оно содержит все необходимые для развития и защиты новорожденного компоненты: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и др. Особый интерес представляют иммуноглобулины молока, обладающие различными каталитическими активностями. Абзимы молока способны гидролизовать белки и пептиды, олигосахариды, ДНК, РНК и другие субстраты. В данной работе проанализирована активность молочных IgG и sIgA в реакции гидролиза различных субстратов нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. МикроРНК, регулирующие экспрессию многих генов, обнаружены во многих биологических жидкостях, включая молоко. Показано, что miRNA регулируют экспрессию генов, в том числе связанных с развитием иммунной системы новорожденного. В работе выделена РНК из клеточной и липидной фракций молока, а также из молочной плазмы. Анализ выделенных РНК проводили с использованием биоанализатора Agilent 2100 на чипах RNA 6000 Pico и Small RNA. С помощью обратной транскрипции с праймерами «stem-loop» и последующей количественной ПЦР в реальном времени исследована экспрессия 25 микроРНК в различных фракциях молока. Показано что молочные иммуноглобулины обладают РНКазной активностью в отношении различных субстратов микроРНК, как высоко экспрессируемых в молоке, так и не представленных в молоке, а также гомоолигорибонуклеотидов и клеточных рибосомных РНК. Кроме того, исследована способность абзимов молока гидролизовать ДНК (на примере плазмиды pBluescript).
Эндотелизация материалов, изготовленных методом электроспиннинга: модификация поверхности при помощи конъюгата цикло(RGDfC) пептида с альбумином
Авторы: Акишева Д.А., Черепанова А.В., Аврамчук Т.В., Челобанов Б.П., Чесалов Ю.А., Годовикова Т.С., Карпенко А.А., Лактионов П.П. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности в развитых и развивающихся странах по всему миру. Одной из актуальных задач лечения сердечно-сосудистых заболеваний является разработка биосовместимых материалов для изготовления протезов сосудов. В данной работе будут рассмотрены механические свойства, био- и гемосовместимость материалов для протезов сосудов, изготовленных методом электроспиннинга, поверхность которых была модифицирована конъюгатом цикло(RGDfC) пептида с альбумином. Будут представлены данные по морфологии поверхности и структуре полученных материалов, их взаимодействие с культурой первичных эндотелиальных клеток пупочной вены человека в статичных условиях, оценка гемосовместимости, а также результаты испытаний на растяжение.,
Использование коллоидного раствора угля и HSA для функционализации электроспиннингованных композитов, применяемых в качестве платформы для контролируемой доставки лекарственных препаратов
Авторы: Савостьянова Т.А, Челобанов Б.П., Назаркина Ж.К., Степанова А.О., Романова И.В., Лактионов П.П. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
В современной терапии делается упор на повышение реализации терапевтического потенциала различных биоактивных агентов. Потребность создания оптимальной системы доставки, обеспечивающей преимущества направленного и контролируемого высвобождения с сохранением возможности влиять на фармакокинетический профиль препарата привела к идее создания гибридных платформ путем включения наночастиц в полимерные микро- и нановолокна. В частности, полимерные скаффолды, модифицированные наночастицами на основе углерода (мелкодисперсный графит, графен, оксид графена, углеродные нанотрубки) обладают улучшенными физическими свойствами и биологической активностью, а также демонстрируют превосходную способность к загрузке лекарственных средств и их контролируемое высвобождение из волокон. В данной работе будет освещено использование гибридных нанокомпозитов в качестве систем контролируемой доставки препаратов, а также конструкций для регенеративной медицины и тканевой инженерии. Будут представлены результаты функционализации аморфным углеродом (sp3/sp2форма) и ЧСА поликапролактоновых скаффолдов, нагруженных рапамицином, в качестве покрытия для сосудистых стентов. Будут приведены результаты исследования ультраструктурной организации полученных материалов, а также результаты влияния легированных наночастиц на кинетику высвобождения противовоспалительных препаратов из волоконных каркасов, их физико-химические свойства и биосовместимость с клеточными линиями.
Система геномного редактирования на основе эндонуклеазы Cas9: структурные особенности комплекса белок-РНК-ДНК на основе HDX-MS
Авторы: Жданова П. В., Черноносов А. А., Степанов Г. А., Коваль В. В. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
В настоящее время для редактирования генома широко используется система CRISPR-Cas9. Установление детальных механизмов селективности и специфичности узнавания и расщепления целевой ДНК системой CRISPR-Cas9 необходимо как для фундаментальной науки, так и для современной молекулярной медицины. В базе данных PDB присутствуют структуры комплексов эндонуклеазы Cas9 с направляющей РНК (sgРНК) и ДНК, однако они получены методами рентгеноструктурного анализа, что не позволяет в полной мере понять, как происходят вышеупомянутые процессы в динамике. Использование комбинации методов водородно-дейтериевого обмена с последующей масс-спектрометрией (HDX-MS) и компьютерного моделирования позволяет получить трехмерные динамические структуры как белков, так и сложных молекулярных систем в растворе, что недостижимо для других методов анализа биофизики. Нами проведен HDX-MS эксперимент для белка Cas9, а также комплекса эндонуклеазы Cas9 с РНК-ДНК субстратом. Наряду с экспериментальной работой проведено моделирование структуры белка и фермент-субстратного комплекса методами компьютерного моделирования, а также проведена молекулярная динамика белково-нуклеинового комплекса. Сравнение экспериментальных и теоретических данных привело к уточнению структуры эндонуклеазы Cas9 как самостоятельного белка, так и в комплексе с нуклеиновыми кислотами.
Uncovering molecular mechanisms of regulated cell death in the naked mole rat
Авторы: Alexei Popov, Svetlana Romanenko, Inna Lavrik, Alexei Evdokimov, Vladimir Trifonov, Elena Ryabchikova, Irina Petruseva, Olga Koval, Olga Lavrik - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
The naked mole rat (NMR) is the longest-living rodent species, and is extraordinarily resistant to cancer and aging-related diseases. The molecular basis for these unique phenotypic traits of the NMR is under extensive research. However, the role of regulated cell death (RCD) in the longevity and the protection from cancer in the NMR is still largely unknown. RCD is a mechanism restricting the proliferation of damaged or premalignant cells, which counteracts aging and oncotransformation. In this study, DNA damage-induced cell death in NMR fibroblasts was investigated in comparison to RCD in mouse fibroblasts. The effects of methyl methanesulfonate, 5-fluorouracil, and etoposide in both cell types were examined using contemporary cell death analyses. NMR skin fibroblasts were found to be more resistant to the action of DNA damaging agents compared to mouse fibroblasts. Our results revealed that NMR cells also exhibit a limited apoptotic response and seem to undergo regulated necrosis. Taken together, this study provides new insights into the mechanisms of cell death in NMR expanding our understanding of longevity.
Выделение и анализ каталитических активностей белкового комплекса голотурии Eupentacta fraudatrix
Авторы: Тимофеева А.М., Соболева С.Е., Невинский Г.А. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Большинство биологических процессов осуществляется белковыми комплексами. При этом активности комплексов как правило отличаются от активностей индивидуальных белков. Цель работы: выделение высокомолекулярного комплекса голотурии Eupentacta fraudatrix и характеристика его биологической активности. Белковый комплекс (около 2 МДа) выделен из гомогената голотурии. Обнаружено, что ДНКазная активность проявляется в области 250 кДа, а так же небольшая активность в области 40, 25 и 15 кДа. Оптимум активности лежит в кислых значениях рН: 6,0-6,5. Металлы увеличивали активность комплекса в следующем порядке: Ca2+ > Cu2+ > без Mе > Mg2+ > Mn2+ > Co2+ > Ni2+. Поскольку ионы металлов могут входить в состав комплекса, препараты были предварительно деионизованы. После диализа экзогенные металлы увеличивали активность в порядке: Mn2+ > Mg2+ > без Mе > Cu2+ > Ca2+ > Co2+ > Ni2+. Оптимальные значения ДНКазной активности наблюдались при 2 мМ для Mg2+, 5 мМ для Mn2+ и Са2+. Ион Cu2+ увеличивал активность при 5-15 мМ. Сочетание двух ионов металлов не влияло на активность значительно. Показано, что комплекс голотурии обладает амилолитической, пероксидазной и оксидоредуктазной активностью. Оптимум рН амилолитической активности лежит в нейтральной области. Средний уровень оксидоредуктазной активности комплекса выше, пероксидазной.
Сродство PARP1 и PARP2 к поврежденным ДНК – интермедиатам эксцизионной репарации оснований – в контексте нуклеосом
Авторы: Кургина Т.А., Кутузов М.М.,Белоусова Е.А., Лаврик О.И. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Поли(АДФ-рибоза)полимеразы 1 и 2 (PARP1 и PARP2) являются одними из ключевых ферментов, регулирующих активность систем репарации ДНК. Эти ферменты функционируют как «сенсоры» повреждений ДНК и являются важными терапевтическими мишенями лечения онкологических заболеваний. Ранее нами был разработан метод измерения активности PARP1 in vitro в реальном времени [1]. PARP1 активировали короткими ДНК-дуплексами, содержащими повреждение в одной цепи и флуорофор на 3'-конце другой цепи. Флуоресцентная метка необходима для измерения анизотропии флуоресценции. Уровень анизотропии отражает размер комплекса, в состав которого входит ДНК, это позволяет наблюдать связывание PARP1 с ДНК и его диссоциацию в ходе поли(АДФ-рибозил)ирования. В данной работе мы адаптировали этот метод для изучения связывания ферментов PARP1 и PARP2 c нуклеосомой. Эта система больше приближена к условиям in vivo, чем модельная ДНК, так как в клетке геном представлен в виде хроматина, и нуклеосома является его элементарной единицей. Было использовано 3 различных структуры ДНК и реконструированные на их основе нуклеосомы: ДНК и нуклеосомы без каких-либо повреждений (кроме тупых концов ДНК) и содержащие два интермедиата эксцизионной репарации оснований: AP-сайт и однонитевой разрыв. Мы оценили константы диссоциации (KD) для PARP1 и PARP2 на данных структурах. Ключевые слова: поли(АДФ-рибозо)полимеразы, репарация ДНК, нуклеосома, PARP1, PARP2.
Доставка терапевтических нуклеиновых кислот с помощью катионных липосом на основе липида 2X3 и липида-хелпера DOPE
Авторы: Михеев А.А.,Шмендель Е.В.,Назаров Г.В., Маслов М.А. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
В настоящее время, несмотря на большое количество исследований по поиску оптимальных систем доставки терапевтических нуклеиновых кислот, вопрос их эффективности по-прежнему остается в качестве одного из главных факторов, ограничивающих развитие генной терапии. Разработка транспортного агента, способного эффективно доставлять терапевтические нуклеиновые кислоты в ткани-мишени с минимальным риском причинения токсичных побочных эффектов у пациента является конечной целью любых исследований по трансфекции. С целью поиска менее токсичных и более эффективных систем доставки терапевтических нуклеиновых кислот были разработаны катионные липосомы на основе поликатионного липида 2Х3 (1,26-бис(холест-5-ен-3β-илоксикарбониламино)-7,11,16,20-тетраазагексакозан тетрагидрохлорид) и липида-хелпера DOPE (1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин), приготовленных в различных соотношениях. Было обнаружено, что трансфецирующая активность катионных липосом зависит от их физико-химических свойств, размера и ζ-потенциала, а также от соотношения N/P. Было показано, что катионные липосомы не проявляют токсичных свойств по отношению к эукариотическим клеткам и могут быть использованы в качестве систем доставки терапевтических нуклеиновых кислот.
Белок uS3 в 40S субчастице рибосомы взаимодействует с апурин-апиримидиновыми сайтами мРНК в бесклеточной белоксинтезирующей системе млекопитающих, участвуя в контроле качества мРНК
Авторы: Очкасова А.С., Мещанинова М.И., Веньяминова А.Г., Грайфер Д.М., Карпова Г.Г. - Обратная связь
Показать/Скрыть тезисы
Повреждения в мРНК играют важную роль в патогенезе нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера и др.). Качество мРНК у эукариот контролируется несколькими путями, одним из которых является no-go decay, предназначенный удаления поврежденной мРНК, трансляция которой преждевременно остановилась, например, вследствие наличия поврежденных нуклеотидов в мРНК, в частности, апурин-апиримидиновых (AП) сайтов. Ранее мы показали, что АП-сайт на 3’-конце аналога мРНК может сшиваться с белком uS3 в упрощенных модельных комплексах 80S рибосом человека, где аналог фиксирован так, что его 3’-концевой фрагмент находится перед участком входа мРНК в рибосому. Была выдвинута гипотеза о том, что uS3 может участвовать в процессе контроля качества мРНК, останавливая процесс трансляции на поврежденных мРНК и направляя комплексы с «застрявшей» мРНК на уничтожение по пути no-go decay. В настоящей работе мы установили, что АП-сайт в кодирующей части синтетических мРНК может ковалентно присоединяться к uS3 в рибосоме, участвующей в реальном процессе трансляции в бесклеточной белоксинтезирующей системе из ретикулоцитов кролика. Тем самым показано, что uS3 действительно может останавливать процесс трансляции за счет взаимодействия с АП-сайтом в мРНК.
Организационный комитет
Власов Валентин Викторович, академик РАН, проф., д.х.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Марков Андрей Владимирович, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Марков Олег Владимирович, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Зенкова Марина Аркадьевна, д.б.н., проф.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Гапонова Светлана Константиновна, к.б.н.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Гладких Даниил Викторович
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Филатов Антон Владимирович
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск Россия
Обратная связь