КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-14-10346
НазваниеИзучение дальних взаимодействий в геноме методом микроскопии сверхвысокого разрешения
Руководитель Шидловский Юлий Валерьевич, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии гена Российской академии наук , г Москва
Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-208 - Молекулярная биология
Ключевые слова дальние взаимодействия, энхансер, промотор, регуляция экспрессии генов, дрозофила, эмбриогенез
Код ГРНТИ34.15.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Знание механизмов регуляции экспрессии генов эукариот дает ключ к их управлению, следовательно, может найти широкое применение в различных сферах от биотехнологии до генной терапии. Геном эукариот может содержать сотни тысяч и более энхансеров, последовательностей, взаимодействующих с промоторной областью их генов-мишеней и способствующих активной экспрессии. Кроме того, в геноме присутствуют регуляторные последовательности, которые блокируют активность, такие как инсуляторы и сайленсеры. Данные последовательности могут находиться на большом расстоянии от мишени (тысячи и миллионы пар нуклеотидов), подобные взаимодействия получили название «дальние взаимодействия». Дальние взаимодействия в геноме изучаются методами, которые усредняют параметры данных, что не дает возможность оценить динамику процесса взаимодействия. Мы полагаем, что архитектура хроматина и ее пространственно-временные изменения имеют влияние на транскрипционную активность тех или иных генов, сближая и удаляя определенные участки друг от друга. Целью проекта является количественная оценка влияния динамики изменения архитектуры хроматина на работу генома и в частности зависимость дальних взаимодействий от расположения взаимодействующих участков в пространстве и влияние их на транскрипционную активность. В качестве модельного объекта исследования выбраны ранние эмбрионы дрозофил. Взаимодействие регуляторных элементов, таких как энхансеры, сайленсеры и инсуляторы с промоторной областью гена-мишени и друг с другом будет исследоваться с помощью флуоресцентной микроскопии сверх-высокого разрешения, которая позволит оценить пространственно-временные характеристики. Для визуализации регуляторных последовательностей и их локусов-мишеней, а также уровня транскрипционной активности методами молекулярного клонирования будут созданы генетические конструкции с репортерными системами, включающими флуоресцентные белки. Механизм дальних взаимодействий будет изучен на модели взаимодействий энхансеров IAB5 и T1 с промоторами генов развития дрозофил AbdB и Scr, определяющих сегментацию и правильную дифференцировку эмбриона. Кроме того, будут исследованы локусы ftz, eve, snail shadow, а также инсуляторы Nhomie и Homie. Полученные результаты дадут представление о том, каким образом осуществляются дальние взаимодействия, как энхансер распознает промотор, с которым он должен взаимодействовать, каким образом происходит переключение энхансеров, участие «теневых» («shadow») энхансеров в регуляции экспрессии генов, как это влияет на скорость транскрипции, механизмы инсуляторной активности. Результаты позволят внести вклад в развитие проекта 4D нуклеом. Проект планируется выполнять в рамках имеющегося сотрудничества с Университетом Принстон, США.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
E.G. Kaye, A.Kurbidaeva, D. Wolle, T. Aoki, P. Schedl, E. Larshan
Drosophila Dosage Compensation Loci Associate with a Boundary-Forming Insulator Complex
Molecular and Cellular Biology, 2017 Oct 13;37(21). pii: e00253-17 (год публикации - 2017)
10.1128/MCB.00253-17
2. Путляев Е.В., Ибрагимов А.Н., Лебедева Л.А., Георгиев П.Г., Шидловский Ю.В., Структура и функции комплекса Медиатор Биохимия (год публикации - 2018)
Публикации
1.
Путляев Е.В., Анисович К.В., Шидловский Ю.В., Шедл П.
In vivo visualization of chromatin interactions in an ecdysone-dependent locus of D. melanogaster.
FEBS openbio, Volume 8, Supplement 1, p. 140 (год публикации - 2018)
10.1002/2211-5463.12453
2.
Ибрагимов А.Н., Кырчанова О.В., Шидловский Ю.В., Георгиев П.Г., Шедл П.
Study of boundaries of Ultrabithorax gene regulatory domains.
FEBS openbio, Volume 8, Supplement 1, p. 99 (год публикации - 2018)
10.1002/2211-5463.12453
3.
Курбидаева А.С., Шидловский Ю.В., Шедл П.
Multiple roles for insulator complex LBC in regulating chromosome architecture in Drosophila.
FEBS openbio, Volume 8, Supplement 1, p. 134 (год публикации - 2018)
10.1002/2211-5463.12453
4.
Лебедева Л.А., Яковлев К.В., Козлов Е.Н., Шедл П., Дешпанд Г., Шидловский Ю.В.
Transcriptional quiescence in primordial germ cells
Critical Reviews In Biochemistry & Molecular Biology, 3:1-17 (год публикации - 2018)
10.1080/10409238.2018.1506733
5. Качаев З.М., Лебедева Л.А., Шапошников А.В., Мореско Д.Д., Йейтс Д., Шедл П., Шидловский Ю.В. Paip2 cooperates with Cbp80 at an active promoter and participates in RNA Polymerase II phosphorylation in Drosophila FEBS Letters (год публикации - 2019)
6.
Джастин Барр, София Харания, Рудольф Гильмутдинов, Константин Яковлев, Юлий Шидловский, Пол Шедл
The CPEB translational regulator, Orb, functions together with Par proteins to polarize the Drosophila oocyte
PLoS Genetics, 15(3): e1008012 (год публикации - 2019)
10.1371/journal.pgen.1008012