Лаборатории

Приглашенный ученый Рогаев Евгений Иванович Россия

Номер договора

14.B25.31.0033

Период реализации проекта

2013-2017

Сайт лаборатории

По данным на 30.01.2020

Количество специалистов

научных публикаций

Объектов интеллектуальной собственности

Ученые лаборатории изучают организацию, функции и эволюцию генных сетей, контролирующих нейробиологические системы и процессы, играющие важную роль в поддержании гомеостаза, контроле и интеграции функций организмов, их адаптации к экстремальным условиям среды, психической деятельности, социальных коммуникациях, выборе поведенческих стратегий, а также обеспечивающих предрасположенность к формированию патологий. Результаты исследований позволят не только понять сложные процессы, лежащие в основе функционирования нейробиологических систем, но и откроет прорывные возможности, основанные на интеграции экспериментальных подходов с методами биоинформатики, для создания нового поколения препаратов, модулирующих поведение человека (например, антидепрессантов и препаратов, снижающих уровень агрессии) на основе прецизионного воздействия на гены-мишени и селектированные регуляторные контуры генных сетей, контролирующих психофизиологические процессы.

Название проекта: Идентификация генов, ответственных за функции мозга и патологии, на основе экспериментального исследования и биоинформатической реконструкции генных сетей нейробиологических процессов

Приоритет СНТР: в

Направления исследований: Нейробиология, генетика, биоинформатика, эволюционая геномика, психиатрия

Цель проекта: Идентификация генов и полиморфных вариантов генов, ответственных за функции и патологии мозга и центральной нервной системы (ЦНС), на основе экспериментального исследования и биоинформатической реконструкции генных сетей нейробиологических процессов

Научные результаты:

Секвенирован впервые полный геном лисы и проведена реконструкция полной последовательности генома лисы. Проведено первичное секвенирование геномов лис с дружелюбным и агрессивным поведением по отношению к человеку и сравнение уровней экспрессии их генов. Выявлены гены-кандидаты, несущие мутации или изменяющие экспрессию в мозге у лис с измененным поведением.
Проведен геномный и функциональный анализ представителя особой группы морских животных – гребневика (совместно с Университетом Флориды и международной группой ученых). Результаты легли в основу нового представления об эволюционном возникновении и развитии нервной системы у живых организмов (появление «мини-мозга») и обнаружении наиболее древней (базальной) филогенетической ветви животного мира.
Впервые обнаружена группа животных, у которых отсутствуют классические регуляторы – микроРНК. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Проведены исследования митохондриальной ДНК, выделенной из скелетов древних людей, найденных в Сибири. Сделан вывод о возможном происхождении индейцев Северной Америки от сибирских предков. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Проанализированы биоинформатическими методами гены микроРНК у «архаичных» представителей рода Homo: «денисовца» и «неандертальца». Обнаружены мутации в генах микроРНК, регулирующих активность специфических генов в пренатальном и постнатальном периодах развития мозга. Различия в регуляции этих генов, потенциально, могли вносить вклад в биологические и культурные различия между современным человеком Homo sapiens sapiens и архаичными людьми.
Предложен биоинформатический подход анализа «пластичности» промоторов генов и их эволюции. На основе анализа промоторов всех генов, экспрессирующихся в нейронах мозга, сделан вывод о специфичной эволюции промоторов нейрогенов в сторону увеличения «пластичности» (или нормы реакции) регуляции активности этих генов специфично в линии человека, но не у других приматов.

Образование и переподготовка кадров:

Разработано 3 новых курса для аспирантуры: «Генетика человека», «Биоинформатика», «Математическая биология».

Сотрудничество:

Школа медицины Массачусетского университета (США), Институт молекулярной генетики имени Макса Планка (Германия), Центр геномной регуляции (Испания): совместные научные исследования.

Скрыть Показать полностью

Gunbin K.V., Ponomarenko M.P., Suslov V.V., Gusev F., Fedonin G.G., Rogaev E.I.

Evolution of Brain Active Gene Promoters in Human Lineage Towards the Increased Plasticity of Gene Regulation. Molecular Neurobiology 55(3): 1871–1904 (2018).

Ponomarenko P., Chadaeva I., Rasskazov D.A., Sharypova E, Kashina E.V., Drachkova I., Zhechev D., Ponomarenko M.P., Savinkova L.K., Kolchanov N.

Candidate SNP Markers of Familial and Sporadic Alzheimer's Diseases Are Predicted by a Significant Change in the Affinity of TATA-Binding Protein for Human Gene Promoters. Frontiers in Aging Neuroscience 9: 231 (2017).

Andreeva T.V., Tyazhelova T.V., Rykalina V.N., Gusev F.E., Goltsov A.Y., Zolotareva O.I., Aliseichik M.P., Borodina T.A., Grigorenko A.P., Reshetov D.A., Ginter E.K., Amelina S.S., Zinchenko R.A., Rogaev E.I.

Whole Exome Sequencing Links Dental Tumor to an Autosomal-Dominant Mutation in ANO5 Gene Associated with Gnathodiaphyseal Dysplasia and Muscle Dystrophies. Scientific Reports 6(26440): 10–1038 (2016).

Stefanova N.A., Maksimova K.Yi., Kiseleva E., Rudnitskaya E.A., Muraleva N.A., and Kolosova N.G.

Melatonin Attenuates Impairments of Structural Hippocampal Neuroplasticity in OXYS Rats During Active Progression of Alzheimer’s Disease-Like Pathology. Journal of Pineal Research 59(2): 163–177 (2015).

Вторник , 03.12.2019

5 фото

Смотреть все

Лаборатория, принимающая организация	Область наук	Город	Приглашенный ученый	Период реализации проекта
Научно-производственный биотехнологический комплекс для проведения работ по изучению, сохранению и практическому применению культивируемых клеток и органов высших растений и микроводорослей Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук	Биология	Москва	Пэк КиЙоп Корея	2019-2021
Лаборатория клеточной физиологии и патологии Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева"	Биология	Орел	Абрамов Андрей Юрьевич Россия	2019-2021
Лаборатория эпигенетики Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»	Биология	Новосибирск	Сингх Прим Великобритания	2018-2020

Центр нейробиологии и нейрогенетики мозга