РЕГУЛЯТОРНАЯ ТРАНСКРИПТОМИКА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛА МОДИФИКАЦИИ ГЕНОМА И ИЗУЧЕНИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ В ЖИВОТНОВОДСТВE
В 2023 году было осуществлено дальнейшее развитие центра «Регуляторной Геномики», дооснащение созданных лабораторий, запущены новые инициативы с целью дальнейшего развития приоритетных направлений исследовательской программы (начато сотрудничество с федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Международный томографический центр Сибирского отделения Российской академии наук (МТЦ СО РАН), организовано новое сотрудничество с федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук» (ИЦиГ СО РАН). Был осуществлен релиз цифровых ресурсов и защищенных баз данных созданных по результатам исследовательской программы, поддержаны созданные ранее новые лаборатории за счет ремонта и оснащения помещений.
Создание бесклеточной системы транскрипции-трансляции на основе генома кур. Была проверена активность бесклеточной системы транскрипции-трансляции на основе культуры клеток эмбрионов куриц для моделирования генетических сетей и функциональной аннотации регуляторных элементов генома.
Изучение молекулярных механизмов агрессивности у животных. Проведен сравнительный межвидовой анализ генерализованных изменений транскрипции в специфических клеточных типах гипоталамуса в моделях агрессии, проанализированы нейромедиаторные/нейропептидные системы гипоталамуса при физиологических условиях в моделях селекционной агрессивности, проанализирована структура и клеточная специфичность иерархических регуляторных сетей генов клеточных типов вентромедиального ядра гипоталамуса, активных в селекционных породах с разным уровнем агрессии, отсеквенированы цис-регуляторные последовательности ТОП-25 генов из большого пула животных для поиска принципиальных различий в цис-регуляторных областях животных, осуществлен дизайн панели генетических маркеров для отбора животных с различными характеристикам агрессивности, разработана биоинформатическая платформа, интегрирующая доступные данные и полученные экспериментальные данные для предсказания некодирующих регуляторных участков генома для генетического редактирования с целью изменения активности заданного гена, продолжен транскриптомный анализ, в том числе на уровне индивидуальных клеток образцов куриц, норок, крыс, иглистых мышей, рыб и амфибий, интегрированы и проанализированы данные транскриптомов одиночных клеток для выделения приоритетных целей для модификации генома.
Исследование феномена регенерации у иглистых мышей Acomys cahirinus. Продолжен транскриптомный анализ на уровне индивидуальных клеток образцов акомиса и лабораторной мыши в модели травматизации ушей и печени.
Изучение процесса регенерации у рыб и амфибий. Изучены изменения в гормональном статусе и генной экспрессии в ходе эмбрионального развития полученной на Этапе 1 и 2 линии лягушки Xenopus laevis с нокаутированным геном c-Answer, создана и охарактеризована линия рыбы Danio rerio с нокаутированным геном c-Answer.
Создание перспективных гибридов кур. Проведен генетический скрининг кур исследуемых пород и отбор особей (родоначальников) с нужным набором SNP (на основе результатов исследовательской программы) для создания новых линий, проведены пилотные эксперименты по отбору норок и крыс на основе генетических маркеров, разработанных в ходе реализации проекта, проведены пилотные эксперименты по созданию новой линии куриц на основе отбора по генетическим маркерам, определенным в ходе реализации проекта, осуществлено фенотпирование и оценка биологических свойств полученных птиц.
В рамках мероприятий по подготовке высококвалифицированных кадров по направлениям реализации Федеральной программы были разработаны и утверждены рабочие программ дисциплин новой магистерской программы «Генетические технологии» направления подготовки «06.04.01 Биология» и программы бакалавриата Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, был проведён новый курс «Введение в регуляторную геномику» для студентов Института фундаментальной медицины и биологии КФУ. Соисполнитель исследовательской программы АНО ВО «Университет «Сириус» провел курс по дополнительной профессиональной программе «Системная биология», на базе КФУ были проведены курсы повышения квалификации «Методы биоинформатики для развития генетических технологий» и «Генетические технологии в современных исследованиях». Была осуществлена закупка расходных материалов. Был осуществлен набор 15 студентов в новую магистерскую программу «Генетические технологии» КФУ. Были организованы стажировки восьми сотрудников в ведущих российских лабораториях в центре исследовательской инфраструктуры автономной некоммерческой организации «Сколтех», институте биологии развития им. Н. К. Кольцова Российской академии наук и институте биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова Российской академии наук.
Cовместно с Федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН» 25 сентября 2023 года была проведена школа для молодых ученых «Немодельные организмы в биомедицинских исследованиях», и в Университете Сириус 29 ноября 2023 года была организована конференция «Life of genomes 2023: Настоящее и будущее междисциплинарных исследований мозга», с лекциями ведущих российских и зарубежных ученых и мастер-классами для молодых ученых.
Проект выполняется при финансовой поддержке Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования (Соглашение № 075–15-2021-1344 от 04.10.2021).
