Пресс-центр / новости / Наука /
Аспиранты ИБХ получат стипендию Сколтеха на изучение регенерации и Т-клеточного иммунитета
Научные проекты аспирантов Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН стали победителями программы поддержки молодых ученых по системной биологии Сколковского института науки и технологий. Исследователи получат стипендиальные средства для изучения двух вопросов: реакций Т-клеточного иммунитета на живую вакцину от желтой лихорадки у генетически идентичных близнецов, а также на поиск и анализ генетических мишеней гена, который отвечает за развитие мозга и регенерацию придатков тела у позвоночных.
Анастасия Иванова и Михаил Погорелый, аспиранты Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (ИБХ) РАН, вошли в пятерку победителей программы поддержки молодых ученых по системной биологии. Ее инициатором стал Сколковский институт науки и технологий. Победители в течение трех лет будут получать финансирование для покрытия расходов на исследовательские проекты.
Анастасия Иванова ищет и анализирует генетические мишени гена Ag1, который, как выяснили в Лаборатории молекулярных основ эмбриогенеза ИБХ РАН, был утрачен в процессе эволюции у высших позвоночных, то есть рептилий, птиц и млекопитающих, в том числе, у человека. Сейчас этот ген регулирует развитие переднего мозга и регенерацию больших придатков тела у низших позвоночных, в частности, у рыб и амфибий.
– Интересным оказалось то, что в отличие низших, высшие позвоночные имеют более развитый передний мозг и пониженную, а иногда и отсутствующую способность к регенерации частей тела, – рассказывает Анастасия. – Поэтому было высказано предположение, что исчезновение некоторых генов, реструктуризация определенных сигнальных каскадов могли привести к таким крупным эволюционным изменениям, как усиленное разрастание дорсальной коры у высших позвоночных и их утрата способности к регенерации. Мы воспользуемся методом транскприптомного секвенирования, чтобы получить полный список всех генетических мишеней гена Ag1 как в процессе развития мозга, так и в регенерации, что позволит выявить сигнальные каскады, задействованные в обоих процессах и провести их сравнительный анализ. Полученные результаты будут важны не только с точки зрения молекулярной и эволюционной биологии, но и для регенеративной медицины.
Пространственная структура экспрессии гена DAg1 в эмбрионе рыбы «Дамский чулок» (Danio rerio). Она была показана при помощи флуоресцентной гибридизации in situ.
Анастасия надеется, что полное понимание механизмов регенерации у низших позвоночных позволит понять причину ее утраты у высших. А это значит – определить, возможно ли путем активации определенных сигнальных каскадов включить «спящие» механизмы регенерации и активировать дедифференцировку клеток у взрослого человека, позволяя ему самому восстановить утраченные части тела, будь то конечность или внутренние органы.
Михаил Погорелый будет развивать проект «высокопроизводительное секвенирование репертуаров TCR монозиготных близнецов при вакцинации от желтой лихорадки». Этот подход можно использовать для разработки новых вакцин.
– Мы хотим в реальном времени отследить реакцию Т-клеточного иммунитета на живую вакцину от желтой лихорадки у генетически идентичных близнецов, – говорит Михаил. – Фактически, получится модель того, как иммунитет будет реагировать на острую инфекцию. Мы будем делать это с помощью NGS-секвенирования репертуаров Т-клеточных рецепторов этих людей.
Функционально активная часть репертуаров у монозиготных близнецов значительно обогащена клонами Т-лимфоцитов, идентичными по структуре антигенраспозначющих участков Т-клеточных рецепторов.
Ранее исследователи показали, что у близнецов похожа машинерия, которая собирает их Т-клеточные рецепторы. Позже они определили, что близнецы обмениваются Т-лимфоцитами еще в утробе матери, поэтому часть их иммунной системы идентична. Теперь Михаил хочет понять, насколько это сходство будет существенно на модели реальной острой, то есть быстро проходящей инфекции. В результате исследования станет известно, будет ли иммунный ответ близнецов похожим, и будут ли они отвечать клонами, которыми они обменялись до рождения?
– Системная биология – биология будущего, она поможет ученым консолидировать большие объемы разрозненных данных, собранных за последние десятилетия, и продвинуться к управлению биологическими процессами и борьбе с многими болезнями, – комментирует порталу «Наука и технологии» Константин Северинов, член научного совета Программы. – Традиционно в России очень сильная математика, поэтому у нас есть возможность внести весомый вклад в развитие системной биологии.
По данным портала, в этом году премии в области системной биологии для молодых ученых присуждаются впервые. Отбор победителей производился на конкурсной основе, их имена были определены решением научного совета при участии авторитетных российских и зарубежных ученых в области системной биологии.
10 мая 2016 года