Сайт в стадии разработки [Старая версия сайта]
Самый цитируемый биологический институт РФ *

Отдел молекулярных основ онтогенеза

Отдел организован в 1977 г.; его первым руководителем был и по настоящее время является профессор, член-корреспондент РАН Б.Ф. Ванюшин. В отдел входят лаборатория структуры генома (зав. – дбн Г.И. Кирьянов) и группа молекулярных эпигенетических механизмов регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки (руководитель  -  член-корр. РАН Б.Ф. Ванюшин).

Основные направления научных исследований

Структура, экспрессия и эволюция геномов. Эпигенетические механизмы регуляции функционирования генома и клеточной дифференцировки. Энзиматическое метилирование ДНК.

Основные научные достижения отдела

Открыты тканевая, органоидная и возрастная специфичность метилирования ДНК у растений и животных. Предсказана и экспериментально обоснована исключительная роль метилирования ДНК в регуляции экспрессии генов, репликации генома и клеточной дифференцировке. Это в значительной мере послужило обоснованием и материализацией эпигенетики [Vanyushin BF, Tkacheva SG, Belozersky AN. Rare bases in animal DNA. Nature. 1970; 225: 948-9]. Выявлена уникальная геномная организация различных систем метилирования ДНК у растений (Vanyushin B.F., Ashapkin V.V. DNA methylation in plants: past, present and future. BBA, 2011, 1809, 360-368), обнаружено метилирование генов у растений по остаткам аденина. Открыта и описана первая адениновая ДНК-метилтрансфераза у эукариот (высшие растения). Открыт апоптоз у высших растений и описаны его основные отличительные признаки в ядре (межнуклеосомная фрагментация ДНК, конденсация и маргинация хроматина) и цитоплазме (фрагментация и вакуолизация цитоплазмы). Выявлено ингибирование апоптоза у растений антиоксидантами и стимуляция Н2О2 и фитогормонами (этилен). У растений открыты, выделены и охарактеризованы S-аденозилметионин (SAM) - зависимые ферменты эндонуклеазы, чувствительные к статусу метилирования ДНК, участвующие в апоптозной деградации ДНК и показано, что их активность регулируется магнием и разнонаправленно SAM. Таким образом, открыт новый механизм регуляции активности эндонуклеаз у эукариот (растения). Показан, что активность и набор этих ферментов тканеспецифичны и существенно изменяются с возрастом. Впервые найдена CNG-сайт специфичная эндонуклеаза (WEN1) у растений, и установлено, что выделенные растительные эндонуклеазы обладают выраженным процессивным характером действия. Установлено, что у растений существуют элементы системы хозяйской рестрикции - модификации (R-M) генома. Исследованы эпигенетические механизмы, участвующие в индуцированной дифференцировке мезенхимальных стволовых клеток животных. Сформулирован и экспериментально доказан принцип стабилизации функционированием в биогенезе митохондрий и контроль качества в топогенезе белков [Luzikov VN. "Mitochondrial Biogenesis and Breakdown". Plenum Publ. Corp., N.Y.-London, 1985]. Выяснены принципы формирования и взаимодействия каталитических доменов в двух и трехкомпонентных слитых белках [Nazarov et al., DNA Сell Biol. 2003; 22: 243-52]. Открыт и детально исследован ближайший наднуклеосомный уровень организации хроматина клеток животных [Kirjanov GI, Smirnova TA, Polyakov VYu. Eur J Biochem. 1982; 124: 331-5].

Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка

  • Апоптоз и метилирование ДНК у растений (РФФИ). 
  • Структура и функции новой адениновой метилтрансферазы из проростков пшеницы (РФФИ). 
  • Разработка методов анализа эпигенетических меток в определенных компартментах генома как основа для создания новых систем генодиагностики онкологических заболеваний (РФФИ). 
  • Сравнительная характеристика эпигенетического статуса энтодермальных и мезенхимных клеток различной степени дифференцировки (РФФИ). 
  • Структура и функции растительных эндонуклеаз  (РФФИ). 
  • Изучение регуляции экспрессии чужеродных генов (РФФИ). 

А также: ряд грантов РФФИ, Международного научного фонда Сороса, Федеральной программы "Ведущие научные школы".

Научные премии

Ломоносовской премией МГУ 1-й степени, премией им А.Н.Белозерского РАН (Б.Ф.Ванюшин), медалями П. Эрлиха и Лейбница (Европейская Академия наук) (Е.Б. Романенко и Б.Ф. Ванюшин). 

 

Все сотрудники отдела

Штатные сотрудники

Все статьи
  1. Ashapkin V.V., Kutueva L.I., Vanyushin B.F. (2015) Aging epigenetics: Accumulation of errors or realization of a specific program?. Biochem.-Moscow, 80 (11): 1406-1417. >>

  2. Ashapkin V.V., Linkova N.S., Khavinson V.K., Vanyushin B.F. (2015) Epigenetic mechanisms of peptidergic regulation of gene expression during aging of human cells. Biochem.-Moscow, 80 (3): 310-322. >>

  3. Prusov A.N., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Y. (2015) Extraction of histone H1 and decondensation of nuclear chromatin with various Mg-dependent organization levels under treatment with polyglutamic acid and distamycin. Biochem.-Moscow, 80 (3): 356-365. >>

  4. Poletaeva I.I., Surina N.M., Ashapkin V.V., Fedotova I.B., Merzalov I.B., Perepelkina O.V., Pavlova G.V. (2014) Maternal methyl-enriched diet in rat reduced the audiogenic seizure proneness in progeny. Pharmacol. Biochem. Behav., 127: 21-26. >>

  5. Evstafieva A.G., Garaeva A.A., Khutornenko A.A., Klepikova A.V., Logacheva M.D., Penin A.A., Novakovsky G.E., Kovaleva I.E., Chumakov P.M. (2014) A sustained deficiency of mitochondrial respiratory complex III induces an apoptotic cell death through the p53-mediated inhibition of pro-survival activities of the activating transcription factor 4. Cell Death Dis., 5: . >>

  6. Khavinson V.K., Tendler S.M., Vanyushin B.F., Kasyanenko N.A., Kvetnoy I.M., Linkova N.S., Ashapkin V.V., Polyakova V.O., Basharina V.S., Bernadotte A. (2014) Peptide Regulation of Gene Expression and Protein Synthesis in Bronchial Epithelium. Lung, 192 (5): 781-791. >>

  7. Shindyapina A.V., Petrunia I.V., Komarova T.V., Sheshukova E.V., Kosorukov V.S., Kiryanov G.I., Dorokhov Y.L. (2014) Dietary Methanol Regulates Human Gene Activity. PLoS One, 9 (7): . >>

  8. Petrakova O.S., Terskikh V.V., Chernioglo E.S., Ashapkin V.V., Bragin E.Y., Shtratnikova V.Y., Gvazava I.G., Sukhanov Y.V., Vasiliev A.V. (2014) Comparative analysis reveals similarities between cultured submandibular salivary gland cells and liver progenitor cells. SpringerPlus, 3: . >>

  9. Komarova T.V., Petrunia I.V., Shindyapina A.V., Silachev D.N., Sheshukova E.V., Kiryanov G.I., Dorokhov Y.L. (2014) Endogenous Methanol Regulates Mammalian Gene Activity. PLoS One, 9 (2): . >>

  10. Fedoreyeva L.I., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Y., Vanyushin B.F. (2013) Modulation of action of wheat seedling endonucleases WEN1 and WEN2 by histones. Biochem.-Moscow, 78 (5): 505-516. >>

  11. Fedoreyeva L.I., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Y., Khavinson V.K., Vanyushin B.F. (2013) Interaction of short peptides with FITC-labeled wheat histones and their complexes with deoxyribooligonucleotides. Biochem.-Moscow, 78 (2): 166-175. >>

  12. Prusov A.N., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Y. (2013) Influence of chromatin structure, antibiotics, and endogenous histone methylation on phosphorylation of histones H1 and H3 in the presence of protein kinase A in rat liver nuclei in vitro. Biochem.-Moscow, 78 (2): 176-184. >>

  13. Aleksandrushkina N.I., Vanyushin B.F. (2012) Endonucleases and apoptosis in animals. Biochem.-Moscow, 77 (13): 1436-1451. >>

  14. Vanyushin B.F., Ashapkin V.V. (2011) DNA methylation in higher plants: Past, present and future. Biochimica et Biophysica Acta-Gene Regulatory Mechanisms, 1809 (8): 360-368.

  15. Ashapkin V.V., Kutueva L.I., Vanyushin B.F. (2011) Is the cytosine DNA methyltransferase gene MET1 regulated by DNA methylation in Arabidopsis thaliana plants?. Russian Journal of Genetics, 47 (3): 279-288.

  16. Prusov A.N., Smirnova T.A., Kurochkina L.P., Kolomijtseva G.Y. (2010) Influence of Distamycin, Chromomycin, and UV-irradiation on Extraction of Histone H1 from Rat Liver Nuclei by Polyglutamic Acid. Biochemistry-Moscow, 75 (11): 1331-1341.

  17. Kolomiitseva G.Y., Prusov A.N., Smirnova T.A., Vanyushin B.F. (2010) Influence of distamycin A on the methylation, extraction, and formation of UV-inducible DNA-protein cross links of histone H1 in the interphase nuclei of rat liver cells. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 36 (5): 620-627.

  18. Luzikov V.N. (2009) Principles of control over formation of structures responsible for respiratory functions of mitochondria. Biochemistry-Moscow, 74 (13): 1443-1456.

  19. Novikova L.A., Faletrov Y.V., Kovaleva I.E., Mauersberger S., Luzikov V.N., Shkumatov V.M. (2009) From structure and functions of steroidogenic enzymes to new technologies of gene engineering. Biochemistry-Moscow, 74 (13): 1482-1504.

  20. Aleksandrushkina N.I., Vanyushin B.F. (2009) Endonucleases and their involvement in plant apoptosis. Russian Journal of Plant Physiology, 56 (3): 291-305.

  21. Aleksandrushkina N.I., Seredina A.V., Vanyushin B.F. (2009) Endonuclease activities in the coleoptile and the first leaf of developing etiolated wheat seedlings. Russian Journal of Plant Physiology, 56 (2): 154-163.

  22. Fedoreyeva L.I., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Y., Vanyushin B.F. (2009) H1 histone modulates DNA hydrolysis with WEN1 and WEN2 endonucleases from wheat coleoptiles. Biochemistry-Moscow, 74 (2): 145-152.

  23. Kiryanov G.I., Isayeva L.V., Kintsurashvili L.N., Zakharova M.G. (2008) Nucleosome positioning in the NPTII neomycin phosphotransferase gene on a yeast plasmid in the repressed and active states. Molecular Biology, 42 (6): 917-924.

  24. Minenko A.N., Novikova L.A., Luzikov V.N., Kovaleva I.E. (2008) Import of hybrid forms of CYP11A1 into yeast mitochondria. Biochimica et Biophysica Acta-General Subjects, 1780 (10): 1121-1130.

  25. Romanov G.A., Naumkina E.M., Ashapkin V.V., Vanyushin B.F. (2007) Methylation of GCGG sites of the patatin promoter is organ-specific and inversely correlates with its activity. Doklady Biochemistry and Biophysics, 417 (1): 327-330.

  26. Vinogradova A.A., Luzikov V.N., Novikova L.A. (2007) Comparative study of topogenesis of cytochrome P450scc (CYP11A1) and its hybrids with adrenodoxin expressed in Escherichia coli cells. Biochemistry-Moscow, 72 (2): 208-214.

  27. Shkumatov V.M., Radyuk V.G., Falertov Y.V., Vinogradova A.A., Luzikov V.N., Novikova L.A. (2006) Expression of cytochrome P450scc in Escherichia coli cells: Intracellular location and interaction with bacterial redox proteins. Biochemistry-Moscow, 71 (8): 884-892.

  28. Shashkova T.V., Luzikov V.N., Novikova L.A. (2006) Coexpression of all constituents of the cholesterol hydroxylase/lyase system in Escherichia coli cells. Biochemistry-Moscow, 71 (7): 810-814.

  29. Smirnova T.A., Kolomiitseva G.Y., Prusov A.N., Vanyushin B.F. (2006) Zinc and copper content in developing and aging Coleoptiles of wheat seedlings. Russian Journal of Plant Physiology, 53 (4): 535-540.

  30. Minenko A.N., Luzikov V.N., Kovaleva I.E. (2006) Use of the addressing sequence of yeast D-Lactate dehydrogenase for insertion of CYP11A1p into the inner membrane of yeast mitochondria. Biochemistry-Moscow, 71 (1): 32-38.

More articles