Заведующий лабораторией
Основные направления научной деятельности
• Исследование молекулярно-генетических механизмов развития и прогрессии редких нейроэндокринных опухолей человека – параганглиом головы и шеи;
• Поиск молекулярных маркеров прогрессии и ответа на терапию при раке предстательной железы;
• Анализ микробиоты при различных физиологических и патологических состояниях;
• Изучение молекулярных и эпигенетических механизмов старения с использованием клеточных культур и модельных организмов;
• Генетика растений и ее прикладной потенциал, а также исследование бактерий-эндофитов в контексте зеленой биотехнологии;
• Оценка эмбрио- и генотоксичности различных веществ и лекарственных препаратов.
Основные научные достижения
• С помощью комплексного подхода с применением современных методов молекулярной биологии (высокопроизводительное секвенирование, количественная ПЦР, технология анализа единичных клеток) и оригинальных программных приложений (CrossHub, АТГ, RTrans, Primer Designer, InMethyl) на репрезентативных выборках тканей онкологических пациентов получены данные о мутационных и транскриптомных (мРНК и микроРНК) профилях, а также новых механизмах, лежащих в основе развития и прогрессии рака предстательной железы и параганглиом головы и шеи. Идентифицированы перспективные молекулярные маркеры для диагностики параганглиом, разработаны прогностические модели для рака предстательной железы. Получены данные о новых механизмах, лежащих в основе возникновения, развития и формирования специфического метаболизма при различных видах эпителиальных опухолей, выявлены ключевые элементы, ответственные за перестройку энергетического метаболизма.
• Проведено изучение геропротекторных и противоопухолевых свойств различных веществ с использованием современных молекулярно-генетических методов и различных модельных систем. Например, для препарата Абисил (Инитиум-Фарм, Россия), основными действующими компонентами которого являются терпеноиды, продемонстрирована способность подавлять рост опухолевых и продлевать жизнь нормальных клеток in vitro. Показано, что воздействие препарата связано с модуляцией ключевых сигнальных путей, участвующих в процессе старения и онкогенезе. С помощью методов биоинформатики проведен анализ геномов и транскриптомов различных видов долгоживущих животных. Исследован эффект потенциальных геропротекторов, торина-2 (ингибитора mTOR) и меклофеноксата, на транскриптом центральной нервной системы модельных организмов - Drosophila melanogaster и короткоживущих рыб рода Nothobranchius. Выявлены молекулярные пути, ассоциированные со старением.
• Разработано программное обеспечение XeDetect для анализа метаболических путей бактериального сообщества. Проведено лабораторное моделирование трансформации органических загрязняющих веществ активным илом разных типов очистных сооружений. Изучена микробиота желудочно-кишечного тракта при циррозе (включая биомаркеры кишечного барьера и эндотелиальной дисфункции), дисбиозе, синдроме раздраженного кишечника и функциональной диспепсии.
• Собраны геномы мужских и женских растений тополя Populus × sibirica. Впервые определены специфические генетические полиморфизмы, позволяющие идентифицировать пол растений тополя. На основе результатов полногеномного секвенирования с низким покрытием выдвинута гипотеза об истории развития тополя белого (P. alba), произрастающего в европейской части Российской Федерации, и впервые описано видовое разнообразие его бактериальных эндофитов, в том числе несколько неописанных ранее видов. Впервые секвенированы микро РНК растений льна (Linum usitatissimum) и идентифицированы консервативные и уникальные микроРНК льна. Методами высокопроизводительного секвенирования и количественной ПЦР выявлены гены и микроРНК, задействованные в ответных реакциях растений льна на недостаток или избыток элементов питания в почве, повышенную кислотность и высокую концентрацию ионов алюминия, а также заражение Fusarium oxysporum. Показано, что ключевыми механизмами ответа растений льна на исследованные стрессы являются изменение активности транскрипционных факторов, детоксификация активных форм кислорода и регуляция реакции убиквитинирования.