В опытах in vitro изучена цитотоксичность ранее сконструированного и наработанного в препаративных количествах мультидоменного полифункционального белка – иммуноРНКазы, состоящей из гуманизированного мини-антитела, специфичного к распространённому раковому маркёру HER2/neu, и двух молекул бактериальной рибонуклеазы барназы. Установлена высокая специфичность действия препарата на раковые клетки и его высокая удельная активность. Полученные данные свидетельствуют о перспективности применения иммуноРНКазы для терапии опухолевых новообразований. (ИБХ РАН)
Путём модификации мембрано-активного антибиотика грамицидина А поликатионным пептидом получен новый вектор, обеспечивающий перенос белков через биологические и искусственные мембраны и превосходящий по эффективности действия все описанные в литературе конструкции. (ИБХ РАН)
Синтезирован ряд новых производных антибиотика нетропсина, которые эффективно подавляют репродукцию вируса герпеса первого типа в культуре клеток, включая все известные варианты вируса с лекарственной устойчивостью. Проведен синтез и биологические испытания новых аналогов природных биогенных полиаминов для разработки новых подходов к химическому регулированию их метаболизма. (ИМБ РАН)
Механизм действия биомолекул и их комплексов.
Получен значительный объём информации о принципах регуляции работы следующих биообъектов: реакционных центров фотосинтеза растений и бактерий (ИФПБ РАН, ИНБИ РАН, ИФР РАН), сигнальной системы растений (КИББ КазНЦ), актомиозиновой системы биологической подвижности животных (ИНБИ РАН), ферментных систем катаболизма устойчивых соединений у микроорганизмов (ИБФМ РАН), структурных протогликанов тканей животных. (ИТЭБ РАН)
Охарактеризована способность рибонуклеазы биназы оказывать цитотоксическое действие на фибробласты, трансформированные онкогенами ras, fms, srl, AML и AML/ETO. Установлено, что биназа способна избирательно подавлять жизнеспособность клеток, трансформированных онкогеном ras, чья экспрессия обязательна при колоноректальной карциноме, и клеток, экспрессирующих слитный онкоген AML/ETO, характерный для острого миелоидного лейкоза. (ИМБ РАН)
Установлена связь между изменениями в организации плазмиды р85 ассоциативных бактерий Azospirillum brasilense и вариациями в их социальной подвижности: ускоренном роении или образовании микроколоний (ИБФРМ РАН). В условиях глюкозо-кислородной депривации нейроглиальных культур продемонстрировано снижение образования активных форм кислорода; эксперименты с блокатарами митохондриальной цепи переноса электронов антимицином, ротеноном и цианидом позволили определить энергозависимый характер секреции катепсина В. (ИВНД РАН)
К числу фундаментальных биологических процессов относится реализация генетической информации, в силу чего непреходящую актуальность имеет познание механизмов активации генов и биосинтеза белков. Примерами значимых результатов исследований в этой области являются открытие нового механизма активации работы генов через образование супер-комплексов, состоящих из мультибелковых комплексов (ИБГ РАН, ИМБ РАН), и обнаружение альтернативного, ранее не описанного, механизма инициации трансляции эукариотических мРНК, имеющих определенные структурные особенности. Этот путь инициации биосинтеза белков может иметь большое физиологическое значение для целого ряда функционально важных мРНК млекопитающих, включая человека. (ИБ РАН)
На примере созданных и выращенных модельных трансгенных растений табака с конститутив-
ной экспрессией МАДС-генов подсолнечника и хризантемы показана роль этих генов в регулиро-
вании механизма координирования функционирования генов, определяющих инициацию цветения.
(ЦБ РАН)
Получены новые данные о функционировании факторов терминации трансляции 1-ого класса эукариот. (ИМБ РАН)
В исследованиях по структурно-функциональному анализу геномов эукариот и бактерий и механизмов важнейших клеточных процессов получены следующие значимые результаты:
Обнаружено, что в возникновении двух новых мультигенных семейств генов у нескольких близкородственных видов дрозофил участвуют недавно открытые мобильные элементы-хелитроны. Показано, что эволюция этих новообразованных семейств генов существенно различается у родственных видов мух. (ИМГ РАН)
Обнаружено, что энхансеры дрозофилы индуцируют синтез некодирующих РНК в обе стороны по направлению к близрасположенным промоторам. (ИМБ РАН)
Показаны взаимодействия между инсуляторами и промоторами, показано также, что за взаимодействие между инсуляторами отвечают как минимум два разных транскрипционных фактора. (ИБГ РАН)
Проведен структурно-функциональный анализ ядерного белка Chriz, участвующего в реорганизации хроматина и продемонстрировано его взаимодействие с компонентами инсуляторных комплексов. (ИБГ РАН)
Продемонстрированы принципиальные различия в пространственной организации транскрипционно-активных районов генома в эмбриональных эритроидных клетках и клетках взрослого организма. (ИБГ РАН)
Проведено полномасштабное секвенирование сайтов посадки ядерного белка Каизо в геноме раковых клеток человека и изучено влияния его фосфорилирования и сумоилирования на процессы мультимеризации и межбелковых взаимодействий. (ЦБ РАН)
При функциональном тестировании генов обонятельных и вкусовых рецепторов в гетерологичных клеточных системах установлено, что амплитуда электрофизиологического ответа на соответствующий одорант в трансгенных мухах, несущих гены насекомых, в 10-30 раз выше, чем для генов млекопитающих. (ИБХ РАН)
Проведен структурно-функциональный анализ сайт-специфического метилирования ДНК животных и растений в эпигенетических процессах. Разработана методика выделения и очистки модифицированных форм метилазы EcoRII. (ИБХ РАН)
Обнаружены две серин-треониновые протеинкиназы, вовлеченные в регуляцию экспрессии генов холодового стресса у цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803. Инактивация соответствующих генов, spkD и spkL, приводит к нарушению холодовой индукции ряда генов. (ИФР РАН)
Обнаружена способность к горизонтальному переносу генов у новых бактериофагов, выделенных из природных и хозяйственных объектов Подмосковья. (ИБФМ РАН)
Сконструированы наборы маркеров, представляющие различные группы сцепления и некоторые функциональные группы генов человека, с использованием которых проведено предварительное генотипирование образцов ДНК здоровых доноров и пациентов с онкологическими (рак молочной железы) заболеваниями. Разработаны и внедрены в клиническую практику три новых тест-системы для выявления мутаций в геноме человека, ассоциированных с тромбофилиями. (ИБХ РАН)
Особо следует отметить работу, касающуюся проблемы полиомиелита. Обнаружен новый путь эволюции вакцинных штаммов полиовируса – значительная дивергенция от родительских штаммов и приобретение патогенных свойств без существенного изменения антигенных характеристик. Помимо теоретического, этот факт имеет существенное практическое значение для Программы глобального искоренения полиомиелита. Дело в том, что Всемирная организация здравоохранения рекомендует более детальное исследование только тех производных вакцинных штаммов, которые проявляют измененную антигенность. Следовательно, при сохранении существующей практики надзора за полиомиелитом возникает серьезный риск пропустить вышеописанный потенциально-опасный класс производных живой противополиомиелитной вакцины. Таким образом, возникает срочная необходимость существенного изменения методов надзора за полиомиелитом. (Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН)
Продемонстрировано, что в ходе терминальной дифференцировки эритроидных клеток изменяется пространственная конфигурация домена альфа-глобиновых генов, обеспечивая прямое взаимодействие разных регуляторных элементов генома. (ИБГ РАН)
Анализ метаболизма полиплоидных клеток млекопитающих (на уровне транскриптома) показал, что умножение геномов ассоциировано с тотальным подавлением аэробного дыхания, усилением распада сахаров и активацией синтеза липидов. Эти результаты позволяют предположить, что в полиплоидных клетках возникает уникальный механизм защиты ДНК от оксидативного стресса и адаптации клеток к условиям энергетического голодания. (ИНЦ РАН)
Выделен шестичленный пептид HLDF6, обладающий свойствами целого фактора HLDF (Human Leukemia Differentiation Factor) и сохраняющий способность вызывать дифференцировку клеток. Пептид HLDF-6, как и фактор, не имеет собственных рецепторов на поверхности клеток, но изменяет физико-химические свойства мембраны, влияя тем самым на связывание цитокинов с клеточной мембраной. Отличительной чертой HLDF6 является установленное свойство защищать клетки нейронов в культуре in vitro от действия фрагмента бета-амилоида 25–35. (ИБГ РАН)
Установлено, что ингибиторы гистоновых деацетилаз вызывают индукцию клеточного старения, которая является результатом необратимого блока клеточного цикла в фазе G1/S и сопровождается клеточной гипертрофией. (ИНЦ РАН)
Показано, что в присутствии пониженной концентрации кислорода (3%) увеличивается выживаемость мезенхимных стволовых клеток из костного мозга мыши. Изменения концентрации кислорода сказываются на скорости пролиферации клеток. (ИМБ РАН)