МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория регуляции экспрессии генов в развитии

О лаборатории

Наименование проекта Изучение молекулярных основ регуляции экспрессии генов в развитии Drosophila

Ссылка на официальный сайт

№ договора:
14.B25.31.0022

Наименование ВУЗа:
ФГБУН Институт биологии гена РАН

Области научных исследований:
Биология


ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Создание современной лаборатории мирового уровня, изучающей молекулярные основы реализации наследственной информации у высших эукариот*, и на ее основе — центра формирования новых научных кадров, обладающих высоким профессиональным уровнем в этой важнейшей области современной фундаментальной биологии.
ЗАДАЧИ ПРОЕКТА
— Изучение структурно-функциональных основ молекулярной организации генома высших эукариот.
— Изучение факторов, связанных с хроматином и мРНК, регулирующих экспрессию генов**.
— Изучение молекулярных основ различных процессов онтогенеза на модели дрозофилы.
— Изучение биогенеза рибонуклеопротеиновых частиц.
— Изучение явления локализации синтеза белков внутри клетки.
— Изучение пространственной локализации белков в клетке, которая влияет на множество различных биологических процессов, важных для развития многоклеточных организмов.
— Исследования роли различных факторов в специализации стволовых клеток зародышевого пути.

Ведущий учёный

schedl 

ФИО: Шедл Пол

 

Ученые степень и звание:
Профессор молекулярной биологии, PhD

Занимаемая должность:

Зав. лабораторией, Университет Принстона (США)

Области научных интересов:

- Структура хроматина, пограничные элементы генома;
- Определение пола;
- Стволовые клетки зародышевой линии;
- Определение полярности в развитии тканей и органов.

Научное признание:

• Существенный вклад в изучение механизмов контроля экспрессии генов в развитии многоклеточных организмов.
• Открытие механизма действия регуляторов экспрессии генов группы Polycomb and trithorax.
• Изучение механизма действия гена Sxl, определяющего пол организма.
• Открытие и изучение функций факторов orb и orb2, участвующих в раннем развитии организма.
• Председатель грантового комитета NIH (National Institute of Health, USA) в области генетики, эксперт комитетов в области клеточной биологии и биологии развития.
• Член редакционной коллегии международного научного журнала JoVE.

Ключевые открытия Пола Шедла:

Генетический анализ процессинга тРНК в E.coli и идентификация RNase P;
Клонирование генов PolII и PolIII у Drosophila;
Открытие того, что нуклеосомы занимают уникальные сиквенс-специфические позиции на локусах 5S рДНК и генах гистонового кластера;
Анализ соматического определения пола у Drosophila: изучение механизмов инициации определения пола и его поддержания;
Открытие градиента фактора Dorsal на ранних стадиях эмбриогенеза Drosophila;
Идентификация и молекулярно-генетическая характеристика инсуляторов и пограничных элементов;
Анализ механизмов альтернативного сплайсинга;
Открытие белков семейства CPEB: Orb и Orb2, изучение их роли в оогенезе, сперматогенезе и ассиметричном клеточном делении;
Доказательство того, что hedgehog действует как хемоаттрактант в миграции зародышевых клеток и определение новых hedgehog-зависимых генов;
Анализ специализации стволовых клеток зародышевого пути: а) характеристика факторов, необходимых для подавления транскрипции, б) идентификация соматического сигнального пути, необходимого для специализации зародышевых клеток и определения пола.

Пол Шедл имеет опыт работы в области молекулярной биологии более 40 лет и является автором более 160 публикаций в рейтинговых журналах.

Name of the journal Authors (in the same order as specified in the article) Title of the article Year, volume, issue
Genetics Gohl, D., Muller, M., Pirrotta, V., Affolter, M., Schedl, P. Enhancer blocking and transvection at the Drosophila apterous locus 2008, 178, 1
Genetics Penn K.M., Graham, P., Deshpande, G., Calhoun G., Sami Chaouk, A., Salz, H.K., Schedl, P. Functioning of the Drosophila Wilms’ Tumor 1 Associated Protein (WTAP) homolog, Fl(2)d, in Sex-lethal dependent alternative splicing 2008, 178, 2
Molecular and cellular biology Aoki, T, Schweinsberg, S., Manasson, J., Schedl, P. A stage-specific factor confers Fab-7 boundary activity during early embryogenesis in Drosophila 2008, 28, 3
PLoS One Tan L, Schedl P, Song HJ, Garza D, Konsolaki M The neuropathological effects of the Alzheimer's Ab42 polypeptide in Drosophila are mediated by the fly NFkB innate immunity pathway 2008, 3, 12
PloS genetics Deshpande, G., Godishala, A., and Schedl, P. Gg1, a downstream target for the hmgcr-isoprenoid biosynthetic pathway, is required for releasing the Hedgehog ligand and directing germ cell migration 2009, 5,1
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Suissa, Y., Kalifa, Y., Dinur, T., Graham, P., Deshpande, G., Schedl, P., Gerlitz, O Hrp48 attenuates Sxl expression to allow for proper Notch expression and signaling in wing development 2010, 107, 15
Genetics Gohl D, Aoki T, Blanton J, Shanower G, Kappes G, Schedl P. Mechanism of chromosomal boundary action: roadblock, sink, or loop? 2011, 187, 3
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Kappes, G., Deshpande, G., Mulvey, B., Horabin, J., Schedl, P. The Drosophila Myc gene, diminutive, is a positive regulator of the Sex-lethal establishment promoter, Sxl-Pe 2011, 108, 4
PloS genetics Graham PL, Yanowitz JL, Penn JK, Deshpande G, Schedl P. The translation initiation factor eIF4E regulates the sex-specific expression of the master switch gene Sxl in Drosophila melanogaster 2011, 7, 7

Результаты исследований

Публикации

  1. Costa A., Pazman C., Sinsimer K.S., Wong L.C., McLeod I., Yates J 3rd, Haynes S, Schedl P. (2013) Rasputin functions as a positive regulator of orb in Drosophila oogenesis. PLoS One. 8: e72864. PubMed
  2. Deshpande G., Zhou K., Wan J.Y., Friedrich J., Jourjine N., Smith D., Schedl P. (2013) The hedgehog Pathway Gene shifted Functions together with the hmgcr-Dependent Isoprenoid Biosynthetic Pathway to Orchestrate Germ Cell Migration. PLoS Genet. 9: e1003720. PubMed
  3. Zolotarev N., Stakhov V., Kyrchanova O. and Maksimenko O. (2013) Identification of new Drosophila proteins involved in insulator functions. FEBS Journal.280, supplement 1: 12.
  4. Maksimenko O., Kyrchanova O., Bonchuk A., Stakhov V., Georgiev P. (2013) The role of Eny2/Sus1 protein in realization of barrier activity of Drosophila dCTCF-dependent insulators. FEBS Journal.280, supplement 1: 13.
  5. Шапошников А.В., Крындушкин А.С., Николенко Ю.В., Панов В.В., Набирочкина Е.Н., Лебедева Л.А., Шидловский Ю.В. (2013) Активирование сигнальногопути JAK/STAT в культуре клеток S2 Drosophila melanogaster. Молекулярная биология. 47: 486-491. PubMed
  6. Шапошников А.В., Комарьков И.Ф., Лебедева Л.А., Шидловский Ю.В. (2013) Строение сигнального пути JAK/STAT и его взаимосвязь с аппаратом с аппаратом транскрипции. Молекулярная биология. 47: 388-397. PubMed
  7. Лебедева Л.А., Шапошников А.В., Панов В.В., Шидловский Ю.В. (2013) Биологические функции сигнального пути JAK/STAT в организме дрозофилы. Генетика. 49: 1245-1250. PubMed

  1. Aoki T., Wolle D., Ben Noon E.P., Dai Q., Lai E.C., Schedl P. (2014) Bi-functional cross-linking reagents efficiently capture protein-DNA complexes in Drosophila embryos. Fly (Austin). 8(1):43-51. PubMed
  2. Deshpande G., Willis E., Chatterjee S., Fernandez R., Dias K., Schedl P. (2014) BMP Signaling and the Maintenance of Primordial Germ Cell Identity in Drosophila Embryos. PLoS One. 9(2):e88847. PubMed
  3. Chetverina D., Aoki T, Erokhin M., Georgiev P., Schedl P. (2014) Making connections: Insulators organize eukaryotic chromosomes into independent cis-regulatory networks. Bioessays. 36(2):163-72. PubMed
  4. Maksimenko O., Kyrchanova O., Bonchuk A., Stakhov V., Parshikov A., Georgiev P. (2014) Highly conserved ENY2/Sus1 protein binds to Drosophila CTCF and is required for barrier activity. Epigenetics. 9(9):1261-70. PubMed
  5. Xu S., Tyagi S., Schedl P. (2014) Spermatid cyst polarization in Drosophila depends upon apkc and the CPEB family translational regulator orb2. PLoS Genet. 10(5):e1004380. PubMed
  6. Maksimenko O., Georgiev P. (2014) Mechanisms and proteins involved in long-distance interactions. Front Genet. 5:28. PubMed

  1. Barr J., Gordon D., Schedl P., Deshpande G. (2015) Xenotransplantation exposes the etiology of azoospermia factor (AZF) induced male sterility. Bioessays. 37(3):278-83. PubMed
  2. Maksimenko O., Bartkuhn M., Stakhov V., Herold M., Zolotarev N., Jox T., Buxa M.K., Kirsch R., Bonchuk A., Fedotova A., Kyrchanova O., Renkawitz R., Georgiev P. (2015) Two new insulator proteins, Pita and ZIPIC, target CP190 to chromatin. Genome Res. 25(1):89-99. PubMed
  3. Wolle D., Cleard F., Aoki T., Deshpande G., Schedl P., Karch F. (2015) Functional requirements for Fab-7 boundary activity in the Bithorax Complex. Mol Cell Biol. 35(21):3739-52 PubMed
  4. Bonchuk A., Maksimenko O., Kyrchanova O., Ivlieva T., Mogila V., Deshpande G., Wolle D., Schedl P., Georgiev P. (2015) Functional role of dimerization and CP190 interacting domains of CTCF protein in Drosophila melanogaster. BMC Biol. 13:63. PubMed
  5. Kyrchanova O., Mogila V., Wolle D., Magbanua J.P., White R., Georgiev P., Schedl P. The boundary paradox in the Bithorax complex. Mech Dev. 138(2): 122–132 PubMed
  6. Erokhin M., Elizar'ev P., Parshikov A., Schedl P., Georgiev P., Chetverina D. (2015) Transcriptional read-through is not sufficient to induce an epigenetic switch in the silencing activity of Polycomb response elements. Proc Natl Acad Sci USA. 112(48):14930-5 PubMed
  7. Zolotarev N., Maksimenko O., Bonchuk A., Kyrchanova O., Ciglar L., Girardot C., Furlong E., Georgiev P. (2015) Drosophila Opbp protein regulates divergently-paired genes with different expression levels. FEBS Journal. 282, Supplement 1: 70.

  1. Deshpande G, Nouri A, Schedl P. (2016) Wnt Signaling in Sexual Dimorphism. Genetics. 202(2):661-73 PubMed
  2. Barr J, Yakovlev KV, Shidlovskii Y, Schedl P. (2016) Establishing and maintaining cell polarity with mRNA localization in Drosophila. Bioessays. 38(3):244-53 PubMed
  3. Fujioka M, Mistry H, Schedl P, Jaynes JB. (2016) Determinants of Chromosome Architecture: Insulator Pairing in cis and in trans. PLoS Genet. 12(2):e1005889. PubMed
  4. Deshpande G, Manry D, Jourjine N, Mogila V, Mozes H, Bialistoky T, Gerlitz O, Schedl P. (2016) Role of the ABC transporter Mdr49 in Hedgehog signaling and germ cell migration. Development. 143(12):2111-20 PubMed
  5. Kyrchanova O, Mogila V, Wolle D, Deshpande G, Parshikov A, Cleard F, Karch F, Schedl P, Georgiev P. (2016) Functional Dissection of the Blocking and Bypass Activities of the Fab-8 Boundary in the Drosophila Bithorax Complex. PLoS Genet. 12(7):e1006188. PubMed
  6. Zolotarev N., Fedotova A., Kyrchanova O., Bonchik A., Lando A., Kulakovskiy I., Babosha V., Maksimenko O., Georgiev P. (2016) Proteins with Zinc finger associated domain (ZAD) are involved in organization of chromatin architecture. The FEBS Journal 283, issue S1, 130
  7. Шапошников А.В., Лебедева Л.А., Черниогло Е.С., Качаев З.М., Абдрахманов А., Шидловский Ю.В. (2016) Получение белкового ядерного экстракта из эмбрионов  Drosophila melanogaster для изучения факторов транскрипции. Биоорганическая химия, 42(6): 712-721.

  1. Cleard F., Wolle D., Taverner A.M., Aoki T., Deshpande G., Andolfatto P., Karch F., Schedl P. (2017) Different Evolutionary Strategies to Conserve Chromatin Boundary Function in the Bithorax Complex. Genetics 205(2):589-603.  
  2. Lerit D.A., Shebelut C.W., Lawlor K.J., Rusan N.M., Gavis E.R., Schedl P, Deshpande G. (2017) Germ Cell-less Promotes Centrosome Segregation to Induce Germ Cell Formation. Cell Rep. 18(4):831-839.
  3. Chetverina D., Fujioka M., Erokhin M., Georgiev P., Jaynes J.B., Schedl P. (2017) Boundaries of loop domains (insulators): Determinants of chromosome form and function in multicellular eukaryotes. Bioessays. Mar;39(3). doi: 10.1002/bies.201600233.
  4. Flouris A.D., Shidlovskii Yu., Shaposhnikov A.V., Yepiskoposyan L., Nadolnik L., Karabon L., Kowalska A., Carrillo A.E., Metsios G.S., Sakellariou P. (2017) Role of UCP1 gene variants in the development of cardio-metabolic diseases. Front. Genet. 8:7.
  5. Качаев З.М., Гильмутдинов Р.А., Копытова Д.А., Желудкевич А. А., Шидловский Ю. В., Курбидаева А. С.  (2017)  Метод иммунопреципитации РНК из лизатов культуры клеток S2 Drosophila melanogaster. Молекулярная биология, 51(1): 72-79. DOI 10.1134/S002689331606008X  
  6. Deshpande G, Barr J, Gerlitz O, Lebedeva L, Shidlovskii Y, Schedl P. (2017) Cells on the move: Modulation of guidance cues during germ cell migration. Fly (Austin). Mar 16:1-8. doi: 10.1080/19336934.2017.1304332. [Epub ahead of print]
  7. Lomaev D, Mikhailova A, Erokhin M, Shaposhnikov AV, Moresco JJ, Blokhina T, Wolle D, Aoki T, Ryabykh V, Yates JR 3rd, Shidlovskii YV, Georgiev P, Schedl P, Chetverina D. (2017) The GAGA factor regulatory network: Identification of GAGA factor associated proteins. PLoS One. Mar 15;12(3):e0173602. doi: 10.1371/journal.pone.0173602.
Back to top