МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория экспрессионных систем и модификации генома растений

О лаборатории

Наименование проекта Сельскохозяйственная биотехнология. Разработка экспрессионных систем на основе трансгенных сельскохозяйственных растений для получения субстанций ветеринарного и медицинского назначения

Ссылка на официальный сайт - нет

№ договора:
14.B25.31.0027

Наименование ВУЗа:
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Области научных исследований:
Сельскохозяйственные биотехнологии


Целью исследования является разработка экспрессионных систем на основе трансгенных сельскохозяйственных растений для получения субстанций ветеринарного и медицинского назначения, в том числе разработка стратегии получения съедобных вакцин против бешенства сельскохозяйственных животных; получение растений-продуцентов «универсальных» съедобных вакцин против гриппа птиц и свиней; получение растений-продуцентов антималярийного агента артемизина.
В связи с поставленной целью в ходе реализации проекта решаются следующие задачи:
1. Клонирование нуклеотидных последовательностей антигенных детерминант вирусов гриппа и бешенства с оптимизацией их последовательности для экспрессии в растениях;
2. Клонирование нуклеотидной последовательности субъединицы Б рицина клещевины для использования в качестве орального адъюванта с оптимизацией её последовательности для экспрессии в растениях;
3. Дизайн и получение векторных конструкций для трансформации растений
4. Генетическая трансформация сельскохозяйственных растений, получение трансгенных линий-продуцентов целевых веществ;
5. молекулярно биологический анализ полученных трансгенных линий, включая количественную оценку накопления целевого продукта, отбор трансгенных линий, обеспечивающих максимальный уровень его накопления;
6. Лабораторные испытания полученных целевых продуктов для определения их эффективности.

 

Ведущий учёный

vainshtein 

ФИО: Вайнштейн Александр Михайлович

 

Ученые степень и звание:
Доктор, профессор

Занимаемая должность:

Профессор, заведующий лабораторией

Области научных интересов:

• генетические/метаболомные/протеомные подходы к идентификации новых генов (регуляторных и генов биосинтеза),
• метаболическая инженерия растений, культур клеток и дрожжей,
• сайт-специфическая модификация геномов и генетическая инженерия растений,
• получение потенциального антималярийного лекарства артемизина в трансгенных растениях.

Научное признание:

Основными научными достижениями являются:
1. разработка технологии «MemoGene» для создания коммерчески успешных сортов главных сельскохозяйственных культур. MemoGene (внедряется Danziger Innovations Ltd.) представляет собой базирующуюся на вирусных векторах, независимую от культуры тканей, технологию, которая позволяет обойтись без традиционной генной инженерии для точной модификации генома любых растений;
2. разработка генетически модифицированной гипсофиллы с красными цветками (коммерциализируется фирмой “Dan”);
3. получение дрожжевой экспрессионной платформы, (запатентована), для эффективной продукции в дрожжах различных растительных метаболитов, в т.ч. растительных флавоноидов, ароматических веществ и артемизина- предшественника антималярийных лекарств; 4) разработка производства антималярийного агента артемизина в растениях. Разработка экспериментальной платформы (запатентована) открыло новые перспективы для коммерческого производства лекарств в растительных системах.
А. Вайнштейн имеет научные премии и награды, занимал и занимает различные руководящие должности, является членом в руководящих органах международных научных обществ и объединений, членом редколлегий рецензируемых научных журналов. За период 2008-2012 гг. А. Вайнштейном опубликовано 18 статей в высокорейтинговых международных журналах, 4 монографии и глав в монографиях, получено 7 международных патентов.

Премии и награды А. Вайнштейна, почетные звания

1. 1989/90 Recipient of the Walter and Elise Haas Award
2. 1993 Recipient of the Golda Meir Fund Award
3. 1993 Recipient of the Ellis Birk Fund Award
4. 1999 Recipient of the Agritech 99 and the Ministry of Agriculture Award for Excellence
5. 2005-present Incumbent of the Wolfson Family Chair in Floriculture
6. 2010 Recipient of the Kaye Innovation Awards

Firsov, A., Shaloiko, L., Kozlov, O., Vinokurov, L., Vainstein, A. and Dolgov, S. (2016). Purification and characterization of recombinant supersweet protein thaumatin II from tomato fruit. Protein Expression and Purification. doi: 10.1016/j.pep.2016.03.002.
Tzin, V., Rogachev, I., Meir, S., Moyal Ben Zvi, M., Masci, T., Vainstein, A., Aharoni, A. and Galili, G. (2015) Altered levels of aroma and volatiles by metabolic engineering of shikimate pathway genes in tomato fruits. AIMS Bioengineering 2: 75-92.
Cna'ani, A., Spitzer-Rimon, B., Ravid, J., Farhi, M., Masci, T., Aravena-Calvo, J., Ovadis, M. and Vainstein, A. (2015) Two showy traits, scent emission and pigmentation, are finely co-regulated by the MYB transcription factor PH4 in petunia flowers. New Phytologist 208: 708-714 (cover).
Honig, A., Marton, I., Rosenthal, M., Smith J.J., Nicholson, M.G., Jantz, D., Zuker, A. and Vainstein A. (2015) Transient expression of virally delivered meganuclease in planta generates inherited genomic deletions Mol. Plant 8: 1292-1294.
Firsov, A., Tarasenko, I., Mitiouchkina, T., Ismailova, N., Shaloiko, L., Vainstein, A. and Dolgov, S. (2015) High-yield expression of M2e peptide of avian influenza virus H5N1 in transgenic duckweed plants. Mol. Biotechnol. 57: 653-661.
Peer, R., Rivlin, G., Golobovitch, S., Lapidot, M., Gal-On, A., Vainstein, A., Tzfira, T., Flaishman, M.A. (2015) Targeted mutagenesis using zinc-finger nucleases in perennial fruit trees. Planta 241: 941-951.
Cna'ani, A., Mühlemann, J.K., Ravid, J., Masci, T., Klempien, A., Nguyen, T.T.H., Dudareva, N., Pichersky, E. and Vainstein, A. (2015) Petunia x hybrida floral scent production is negatively affected by high-temperature growth conditions. Plant, Cell and Environ. 38: 1333-1346.
Tzin, V., Rogachev, I., Meir, S., Moyal, Moyal Ben Zvi, M., Masci, T., Vainstein, A., Aharoni, A. and Galili, G. (2013) Tomato fruits expressing a bacterial feedback-insensitive 3-deoxy-d-arabino-heptulosonate 7-phosphate synthase of the shikimate pathway possess enhanced levels of multiple specialized metabolites and upgraded aroma. J. Exp. Botany 64: 4441-4452
Alon, M., Malka, O., Eakteiman, G., Elbaz, M., Moyal Ben Zvi, M., Vainstein, A. and Morin, S. (2013) Activation of the phenylpropanoid pathway in Nicotiana tabacum improves the performance of the whitefly Bemisia tabaci via reduced jasmonate signaling. Plos One 8 (10): e76619. doi:10.1371/journal.pone.0076619
Marton, I., Honig, A., Omid, A., De Costa, N., Marhevka, M., Cohen, B., Zuker, A. and Vainstein, A. (2013) From Agrobacterium to viral vectors: genome modification of plant cells by rare cutting restriction enzymes. Int. J. Dev. Biol. 57: 639-650.
Barberini, S., Savona, M., Raffi, D., Leonardi, M., Pistelli, La., Stochmal, A., Vainstein, A, Pistelli, Lu. and Ruffoni B. (2013) Molecular cloning of SoHPPR encoding a hydroxyphenylpyruvate reductase, and its expression in cell suspension cultures of Salvia officinalis. Plant Cell Tiss Organ Cult 114: 131-138.
Spitzer-Rimon, B., Cna’ani, A. and Vainstein, A. (2013) Virus-aided gene expression and silencing using TRV for functional analysis of floral scent-related genes. Methods in Molecular Biology 975: 139-148.
Farhi, M., Kozin, M., Duchin, S. and Vainstein, A. (2013) Metabolic engineering of plants for artemisinin synthesis. Biotechnology & Genetic Engineering Reviews 29: 135-148.
Spitzer, B., Farhi, M., Albo, B., Cna’ani, A., Moyal Ben Zvi, M., Masci, T., Edelbaum, O., Yu, Y., Shklarman, E., Ovadis, M. and A., Vainstein, A. (2012) The R2R3-MYB‚Äìlike regulatory factor EOBI, acting downstream of EOBII, regulates scent production by activating ODO1 and structural scent-related genes. Plant Cell 24: 5089-5105.
Vainstein, A., Marton, I., Zipin Rotman, A., De Costa, N., Honig, A., Marhevka, E., Omid A. and Zuker A. (2012) Permanent genome modifications in plant cells by transient viral vectors. Acta Horticulturae 953: 31-36
Moyal Ben Zvi, M., Shklarman, E., Masci, T., Kalev, H., Debener, T., Shafir, S., Ovadis, M. and Vainstein, A. (2012) PAP1 transcription factor enhances production of phenylpropanoid and terpenoid scent compounds in rose flowers. New Phytologist 195:335-345.
Chernin, L., Toklikishvili, N., Dandurishvili, N., Tediashvili, M. and Vainstein, A. (2012) Suppression of crown gall disease by rhizosphere bacteria and Agrobacterium-specific bacteriophages. In ‚"Molecular Microbial Ecology of The Rhizosphere‚" (Frans J. de Bruijn, ed.), Wiley-Blackwell, v. 2, pp. 607-613.
Alon, M., Elbaz, M., Moyal Ben-Zvi, M., Feldmesser, E., Vainstein, A. and Morin, S. (2012) Insights into the transcriptomics of polyphagy: Bemisia tabaci adaptability to phenylproapnoids involves coordinated expression of defense and metabolic genes. Insect Biochem. Mol. Biol. 42:251-263.
Tzfira, T., Weinthal, T., Marton, I., Zeevi, V., Zuker, A. and Vainstein, A. (2012) Genome modifications in plant cells by custom-made restriction enzymes. Plant Biotech. Journal 10:373-389.
Farhi, M., Marhevka, E., Ben-Ari, J., Algamas-Dimantov, A., Liang, Z., Zeevi, V., Edelbaum, O., Spitzer-Rimo, B., Abeliovich, H., Schwartz, B., Tzfira, T. and Vainstein, A. (2011) Generation of the potent anti-malarial drug artemisinin in tobacco. Nature Biotechnology 29:1072-1074.

Результаты исследований

Изучение параметров глубинного культивирования вольфии бескорневой, П.А. Хватков, М.А. Чернобровкина, В.В. Синев, С.В. Долгов, Биотехнология, 2013 №6 декабрь, 10, 0.56

Back to top