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 20-72-00170
НазваниеПолимерные модели пространственной упаковки хроматина в клеточном ядре, учитывающие механизм активного выпетливания
Руководитель Белан Сергей Александрович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау Российской академии наук , Московская обл
Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-603 - Общие проблемы статистической физики
Ключевые слова статистическая физика макромолекул, стохастические процессы, случайные блуждания, неравновесная статистическая физика, биологическая физика, модель выпетливания
Код ГРНТИ29.17.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Прогресс в развитии методов современного биологического эксперимента типа Hi-C (метод определения конформации хромосом) и FISH (флуоресцентная гибридизация in situ) позволил получить представление о том, как организован генетический материал внутри ядер живых клеток. Как оказалось, трехмерная организация хроматина в ядрах далека от случайной упаковки, а нарушения в пространственной организации генома влекут за собой сбои в его функционировании. Выявление принципов пространственной укладки хроматина и поиск способов исправления возможных нарушений – это проблема, имеющая большое прикладное значение для биологии и медицины.
Упомянутый прогресс экспериментальных методов в биологии ставит новые задачи перед теоретической физикой. Во-первых, открывается перспектива адаптации существующих теоретических подходов (прежде всего разработанных в области статистической физики) для объяснения и систематизации экспериментальных данных, относящихся к процессам, происходящим в клетках живых организмов. Во-вторых, требуется разработка новых теоретических подходов в тех многочисленных случаях где известные методы не работают.
Данный проект направлен на создание аналитически решаемой полимерной модели конформации хроматина в ядрах интерфазных клеток млекопитающих, учитывающей недавно подтвержденный экспериментально процесс активного выдавливания хроматиновых петель SMC-белками. Результатом теоретического анализа станут аналитические выражения для статистических метрик, экспериментально измеряемых методами молекулярной биологии типа Hi-C и FISH: среднего квадрата расстояния и средней частоты парных контактов участков хроматина как функций контурного (генетического) расстояния между ними. Кроме того, проект предполагает теоретический анализ статистики многоточечных контактов, измеряемых в экспериментах типа Tri-C, и рассмотрение кинетики процесса активного выпетливания.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ