Международная научная конференция "Хромосома-2018" идет в Новосибирске

Сайт Наука в Сибири 22 августа 2018 г.
Газета Наука в Сибири №32 (3143) от 23 августа 2018 г.

Значимую встречу ученых организует Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН совместно с Новосибирским государственным университетом. Большое внимание в этом году участники уделяют, в частности, проблеме редактирования генома.

Нынешняя конференция приурочена к 130-летию термина “хромосома”, предложенного немецким гистологом Генрихом Вальдейером в 1888 году и 150-летию с того момента, как швейцарец Фридрих Мишер начал исследование, которое в 1869 году привело к открытию ДНК.

В конференции принимают участие около 170 специалистов из 11 стран: России, Италии, Германии, Великобритании, Франции, США, Швеции, Бразилии, Японии, Бельгии и Казахстана. Ученые сделают доклады на английском языке в рамках одной из секций: теломеры и центромеры, редактирование генома, организация интерфазных хромосом, митохондриальная ДНК, эволюция геномов, хромосомные нарушения и медицинская генетика, эпигенетика, клеточное деление.

Научное сотрудничество  

Одной из важных целей “Хромосомы” традиционно является установление новых и поддержание существующих связей между специалистами в области молекулярной и клеточной биологии. “В науке важны не только знания, но и обмен ими. Чем чаще ученые встречаются, тем лучше. Благодаря текущей конференции мы уже договорились о сотрудничестве с Институтом генетики растений и изучения возделываемых культур им. Лейбница (Гатерсбелен, Германия). Сначала будет сделана часть работы в Академгородке, потом наши специалисты поедут в Германию, — говорит организатор конференции, научный руководитель ИМКБ СО РАН академик Игорь Фёдорович Жимулёв. — Для молодых ученых подобные мероприятия – это возможность влиться в профессиональную среду. Здесь присутствуют перспективные исследователи из Новосибирска, Владивостока, Иркутска, Калининграда, занимающиеся схожими темами, у них еще нет публикаций – они встретятся и поделятся друг с другом самой свежей информацией”.  

академик Жимулев ИФ

Конференция укрепляет не только научные связи между городами и странами, но и партнерство ИМКБ СО РАН с Новосибирским государственным университетом. “Мы с удовольствием помогаем ИМКБ СО РАН и принимаем гостей конференции здесь, потому что НГУ сейчас имеет финансовые и материально-технические возможности проводить такие конференции и потому, что университет, которому в следующем году исполняется 60 лет, был практически создан Сибирским отделением академии наук”, — отмечает ректор НГУ член-корреспондент РАН Михаил Петрович Федорук.

Возможности геномного редактирования

Отдельная секция посвящена редактированию генома — одному из самых молодых и многообещающих направлений молекулярной биологии. Последние несколько лет ряд лабораторий ИМКБ СО РАН освоил и широко применяет известную технологию CRISPR/Cas9. Об одном из результатов, полученных с ее помощью, расскажут на конференции: доклад научного сотрудника ИМКБ СО РАН Олега Владимировича Андреенкова посвящен направленному внесению изменений в регуляторную часть гена NOTCH у дрозофилы, который является эволюционно консервативным, то есть присутствует у живых организмов от червя до человека. “Изменение активности гена NOTCH у людей часто приводит к онкологическим заболеваниям. В следующем году будет сто лет с начала его исследований, и до сих пор остается много вопросов о том, каким образом он регулируется”, — говорит председатель конференции, директор ИМКБ СО РАН доктор биологических наук Сергей Анатольевич Демаков.

дбн Демаков СА

Изначально система CRISPR/Cas9 была исследована у бактерий, которые способны узнавать вирусную ДНК и ликвидировать ее. Оказалось, что технология довольно универсальна, и ее можно использовать для направленного внесения изменений в геном практически любых организмов, в том числе высших, а в перспективе — в геном человека.

Система CRISPR/Cas9 имеет относительно простую двухкомпонентную структуру: ее составляют нуклеаза Cas9 и короткие некодирующие последовательности CRISPR РНК (crРНК/tracrРНК). Нуклеазу можно направить в конкретное место генома, маркируемое РНК, и “разрезать” ДНК — инициировать двухцепочечные разрывы, которые активируют необходимые ферменты и запускают процесс репарации (исправления повреждений и разрывов в молекулах ДНК). Это используется для внесения мутаций, для замены определенных последовательностей ДНК, существующих в природе, на те, которые хотят получить ученые для решения своих задач. Кроме того, с помощью данной системы можно ввести в организм флуоресцентный белок и in vivo исследовать отдельные участки генома в живых клетках (об этом на примере растений рассказал в своем докладе доктор Файт Шуберт, Германия).

“CRISPR/Cas9 очень эффективная система, но она не всегда работает точно, — рассказывает Сергей Демаков. — Дело в том, что чем сложней геном, тем больше вероятности найти аналогичные короткие последовательности в других его местах, и они тоже будут индуцировать двухцепочечный разрыв. Такая ошибка (по-английски — mistargeting) может привести к гибели клетки или всего организма. Поэтому пока что идет работа по поиску оптимизации технологии. Естественно, основу создает полногеномное секвенирование. Когда известен полный геном, гораздо легче выбирать мишени для посадки нуклеазы Cas9 с помощью системы CRISPR”.

Несмотря на существующие сложности, геномное редактирование сегодня активно применяется, и не только в классической генетике на модельных объектах типа мух дрозофил. С его помощью ученые надеются найти возможности лечения наследственных заболеваний, а также рака и вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), ведь если известна мутация, отвечающая за болезнь, то с помощью редактирования генома можно попытаться вернуть ген к нормальному, здоровому состоянию.

Александра Федосеева 

PDF-файл статьи