Лаборатория систем биосинтеза природных соединений

Лаборатория образована в 2009 году

Состав:

Зав. лабораторией, к.б.н., с.н.с. Шелудько Юрий Всеволодович
н.с., к.б.н. Герасименко Ирина Михайловна
н.с., к.б.н. Синдаровская Яна Рудольфовна
аспирант, ведущий инженер Мазур Мария Григорьевна
инженер 1 кат., студент-дипломник КНУ (кафедра генетики) Казанцев Андрей Анатольевич
инженер 1 кат. Кирпа Татьяна Николаевна
студент-дипломник КНУ (кафедра генетики) Баглай Александр Юрьевич

Президент Украины Виктор Фёдорович Янукович вручает премию сотруднице лаборатории систем биосинтеза природных соединений отдела генетической инженерии Синдаровской Яне Рудольфовне

Сотрудничество:

• Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Группа геномики растений
• Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Лаборатория биоинженерии растений
• Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Отдел проблем интерферона и иммуномодуляторов
• Национальный институт винограда и вина "Магарач" УААН,
• Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины

Основные направления работы:

• 1. Разработка платформы для высокоэффективной экспресси рекомбинантных белков в растениях, в частности, интерферона человека альфа2b. Растительные экспрессионные системы могут служить источником биологически-активных белковых продуктов или использоваться как съедобные вакцины.
  

Селекция и клонирование растительных регуляторных и транспортных элементов для конститутивной, тканеспецифической и индуцибельной экспрессии трансгенов и компартментализации белкового продукта. Создание коллекции регуляторных и транспортных генетических элементов.

Интеграция клонированых последовательностей в оптимизированные вектора для Agrobacterium-опосредованной трансформации растений.

Анализ полученных конструкций методом транзиентной экспресси в растениях. Agrobacterium-опосредствованная транзиентная экспрессия чужеродных генов в растениях дает возможность быстро получать рекомбинантные белки. С использованием гена репортерного белка GFP в лаборатории разработана методика эффективной транзиентной экспрессии генов in planta, проведен отбор видов растений, наиболее пригодных для транзиентной экспрессии рекомбинантных белков.

Проведение Agrobacterium-опосредованной генетическая трансформации эксплантов модельных и сельскохозяйственных видов растений. Селекция трансформантов и анализ присутствия трансгенов методами мультиплексного ПЦР-анализа.

Анализ присутствия белкового продукта в трансгенных линия методом вестерн-блоттинга. Экстракция и анализ биологической активности рекомбинантных белков (для интерферона - с помощью теста на способность угнетать цитопатическое действие вируса везикулярного стоматита в в культуре клеток).

Публикации по теме 1...

• 2. Создание экспрессионно-селекционной системы, которая включает гибридный ген целевого и репортерного белка, такого как термостабильная лихеназа Clostridium thermocellum.

В ряде случаев показано отсутствие влияния репортера на физиологическую активность слитого с ним целевого белка, а определение его собственной активности проводится после температурной денатурации ферментов растения. Это позволяет одновременно с накоплением целевого продукта проводить мониторинг его количества, а также может увеличивать стабильность конечного продукта.

Публикации по теме 2...

• 3. Изучение физиологической роли генов, кодирующих десатуразы с различной субстратной специфичностью, в жизнедеятельности растений в норме и при воздействии абиотических стрессовых факторов среды.

Изучение механизмов устойчивости растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, а также создание растений, устойчивых к абиотическим стрессовым факторам, за счет экспрессии генов, контролирующих модификацию жирных кислот мембранных липидов. Впервые для создания экспериментальных моделей трансгенных растений использована стратегия переноса и экспрессии в растениях гибридных генов, в которых последовательность целевого гена имеет трансляционное слияние с последовательностью репортерного гена термостабильной лихеназы.

Публикации по теме 3...

• 4. Исследование биохимических путей вторичного метаболизма. Разаработка ВЭЖХ систем для разделения низкомолекулярных соединений разных классов.

Мониторинг изменений спектра вторичных метаболитов в результате элиситации и стресса с использованием методов ВЭЖХ. Фракционирование экстрактов, изоляция и идентификация отдельных соединений.

Публикации по теме 4...

Недавние публикации:

• Yu. Luchakivskaya, O. Kishchenko, I. Gerasymenko, Z. Olevinskaya, Yu. Simonenko, M. Spivak and M. Kuchuk (2011) High-level expression of human interferon alpha-2b in transgenic carrot (Daucus carota L.) plants. Plant Cell Reports DOI: 10.1007/s00299-010-0942-5
• Ovcharenko, O., V. Momot, N. Cherep, Y. Sheludko, I. Komarnitsky, V. Rudas and N. Kuchuk (2011) Transfer of transformed Lesquerella fendleri (Gray) Wats. chloroplasts into Orychophragmus violaceus (L.) O.E. Schulz by protoplast fusion." Plant Cell, Tissue and Organ Culture: 105, 21-27 doi.org/10.1007/s11240-010-9833-2
• Sindarovska Y.R., Gerasymenko I.M, Sheludko Y.V., Olevinskaja Z.M., Spivak N.Y., Kuchuk N.V. (2010) Production of human interferon alpha 2b in plants of Nicotiana excelsior by Agrobacterium-mediated transient expression. Cytol Genet 44 (N5), 313-316
• Berdichevets, I., H. Shimshilashvili, I. Gerasymenko, Y. Sindarovska, Y. Sheludko and I. Goldenkova-Pavlova (2010) Multiplex PCR assay for detection of recombinant genes encoding fatty acid desaturases fused with lichenase reporter protein in GM plants. Analytical and Bioanalytical Chemistry 397, 2289-2293DOI 10.1007/s00216-010-3770-0.
• Lystvan, K., V. Belokurova, Y. Sheludko, J. Ingham, V. Prykhodko, O. Kishchenko, E. Paton and M. Kuchuk (2010) Production of bakuchiol by in vitro systems of Psoralea drupacea Bge. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 101, 99-103.
• Sheludko Y. V., (2010) Recent advances in plant biotechnology and genetic engineering for obtaining of secondary metabolites. Cytol Genet 44 (N1), 52-60.
• Герасименко И. М., Головач И. С., Кищенко Е. М., Сахно Л. А., Синдаровская Я. Р., Шимшилашвили Х. Р., Шелудько Ю.В., Голденкова-Павлова И.В. (2010) Получение и анализ трансгенных растений, несущих гены 9 и 12 десатураз цианобактерий. Информационный вестник ВОГиС 14 (1), 127-133.

Патенты лаборатории:

• Пат. 51842 Україна, МПК C 12 N 15/00, C 12 Q 1/25, C 12 Q 1/68. Спосiб детекції рекомбiнантного гена ацил-лiпlдної десатурази, злитої з термостабiльною лiхеназою, в генетично модифiкованiй рослинi методом мультиплексної полiмеразної ланцюгової реакції / Герасименко І.М., Сіндаровська Я.Р., Шелудько Ю.В., Бердічєвєць І. Н., Шімшілашвілі Х. Р., Голдєнкова-Павлова І.В.; заявник та патентовласник Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ та Інстітут общєй гєнєтікі ім. Н. І. Вавілова РАН. –заявл. 23.11.09, заявка № u 2009 12102; заявл. 25.11.2009; опубл. 10.08.2010, Бюл. № 15.
• 21. Пат. 31239 Україна, МПК A 01 H 5/00, A 01 H 5/12, C 07 K 14/00, C 12 N 15/63, C 12 N 15/84, C 12 P 21/00. Спосіб одержання рекомбінантного білка шляхом транзієнтної експресії трансгену в рослині виду Nicotiana excelsior / Сіндаровська Я.Р., Шелудько Ю.В., Герасименко І.М., Кучук М.В.; заявник та патентовласник Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ. – № u 2007 14867; заявл. 27.12.07; опубл. 25.03.08, Бюл. № 6.