Система учета научной деятельности (ASSA)

Вход

Сектор системной биологии морфогенеза растений (т.41)

Лаборатория молекулярно-генетических систем (т.13)

Землянская Елена Васильевна
[ведущий научный сотрудник]

Научные результаты

Сотрудники

О Подразделении

1. Основное направление фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований

Исследование молекулярно-генетических механизмов регуляции развития растений. In silico/in vivo анализ гормональной регуляции развития корня A. thaliana.

2. Задачи, решаемые в настоящее время в рамках базового бюджетного проекта

Задачи, решаемые в рамках бюджетного проекта (VI.61.1.2.):

Биоинформатический анализ особенностей распределения ауксин-чувствительных элементов в геноме A. thaliana.
Описание молекулярно-генетических механизмов развития растений в базах данных (AGNS и PGNS).
Экспериментально-теоретическое исследование механизмов распределения ауксина в меристеме корня A. thaliana

3. При наличии прикладных результатов (что желательно) должен быть введен еще один раздел «Прикладные разработки».

Прикладных разработок нет.

4. Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет

Сектор был открыт в ноябре 2013 года как подразделение лаборатории молекулярно-генетических систем. До этого работы по данному направлению проводились в лаборатории, в том же составе.

В экспериментально-компьютерной работе исследованы механизмы регенерации меристемы корня Arabidopsis thaliana после декапитации (Mironova et al., An Bot, 2012). В эксперименте мы заметили корреляцию между способностью меристемы корня (МК) к регенерации и величиной зоны проксимальной меристемы (ПМ), которая осталась в МК. Если после декапитации осталось более 80% ПМ, то МК регенерировала; если менее 80% но более 50%, то МК регенерировала, но через стадию каллусообразования. Если после декапитации осталось менее половины ПМ, то МК не регенерировала. В компьютерном эксперименте мы выявили механизм, объясняющий наблюдаемые при регенерации события. Система активного транспорта ауксина, максимум которого необходим для поддержания ниши стволовых клеток в МК, оказалась чувствительной к длине меристемы. При декапитации, уменьшение длины ПМ может приводить к полной потери максимума (<50%ПМ) или к колебаниям концентрации с несколькими максимумами концентрации (50% - 80%ПМ). При незначительном уменьшении ПМ, максимум ауксина может восстановиться без изменения морфологии корня.

Рисунок 1. Результаты in vivo и in silico экспериментов по регенерации меристемы корня A. thaliana. А. Схема in vivo эксперимента. B. Схема in silico эксперимента. C. Динамика активности DR5 при регенерации меристемы корня. D. Соответствие результатов in silico и in vivo экспериментов: изменение динамики DR5 и ауксина вдоль продольной оси корня. Е. Три типа динамики DR5 в кончике корня после декапитации в зависимости от размера ПМ в декапитированном кончике. Соответствие in vivo и in silico экспериментов предполагают важную роль транспортной системы, рассмотренной в модели, в процессе регенерации меристемы.

5. Задачи, планируемые на перспективу

Экспериментально-теоретическое исследование гормональной регуляции клеточной динамики в корне растения
Биоинформатический анализ взаимодействий в генных сетях передачи сигнала от фитогормонов ауксина и этилена

Выберите слайдером нужный промежуток, и список ниже будет содержать записи только нужного периода:

Публикации Монографии Конференции Гранты Патенты

Публикации

2009	Математическое моделирование метаболизма ауксина в клетке меристемы побега растения Акбердин И.Р., Казанцев Ф.В., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А Информационный вестник ВОГИС, 2009, Т.13, №1, С. 170-176
	Моделирование регуляции ауксином инициации латеральных органов у Arabidopsis thaliana В.А. Лихошвай, Н.А. Омельянчук, В.В. Миронова, Ф.В. Казанцев, И.Р. Акбердин, В.К. Королев, С.И. Фадеев, Н.А. Колчанов Информационный вестник ВОГИС, 2009, №1,Том 13, стр. 176-186
	Key Players in the Gene Networks Guiding ESCs toward Mesoderm N Omelyanchuk, I Orlovskaya, I Schraufstatter, S Khaldoyanidi Journal of Stem Cells, 2009, v4, issue 3, pp. 147-160
	Генетика развития растений: интеграция информации из различных наблюдений и экспериментов в базах данных Омельячук НА., Миронова ВВ., Колчанов НА RUSS J GENET+, 2009, Т. 45, No. 11, pp. 1476–1492
2008	Исследование математической модели авторегуляции синтеза белка Hes7 Фадеев С.И., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А Сибирский журнал индустриальной математики, 2008, т.XI, №1(33), c. 131-140
	Математическое моделирование морфогенеза растений Г.Г. Лазарева, В.В. Миронова, Н.А. Омельянчук, И.В. Шваб, В.А. Вшивков, Д.Н. Горпинченко, С.В. Николаев, Н.А.Колчанов. Журнал вычислительной математики и математической физики, 2008, Т.11. №2., c.151-166
	О математическом моделировании паттерна распределения ауксина в корне растений Фадеев С.И., Когай В.В., Омельянчук Н.А. , Лихошвай В.А Сибирские электронные математические известия, 2008, N5, 25-41
	Содержание микроРНК В Arabidopsis thaliana коррелирует с наличием в последовательностях тетрануклеотидов WRHW и DRYD Пономаренко М.П., Омельянчук Н.А., Катохин А.В., Савинская С.А., Колчанов Н.А Doklady Biochemistry and Biophysics, 2008, 5, 420, 703-707
2007	Математическая модель паттерна распределения ауксина в корне растения Лихошвай В. А., Омельянчук Н. А., Миронова В. В., Фадеев С. И., Мелснесс Э. М., Колчанов Н. А. RUSS J DEV BIOL+, 2007, Т. 38, №. 6, стр. 446–456, 2007
	Модельное изучение роли CLV1, CLV2, CLV3 И WUS в регуляции структуры апикальной меристемы побега Николаев С. В., Пененко A. В., Лавреха В. В., Мелснесс Э. Д., Колчанов Н. А. RUSS J DEV BIOL+, 2007, 38 №6, 457-462
	А cellular automaton to model the development of primary shoot meristems of Arabidopsis Thaliana Ilya Akberdin, Evgeniy Ozonov, Victoria Mironova, Nadezda Omelyanchuk, Vitaly Likhoshvai, Dmytry Gorpinchenko, Nikolay Kolchanov Journal of Bioinformatics and Computational Biology, 2007, Vol. 5, 02B, pp. 641-650
2006	МиРНК – новые регуляторы активности генов у эукариот А.В. Катохин, Т.Н. Кузнецова, Н.А. Омельянчук Информационный вестник ВОГИС, 2006, Т.10, N 2, стр.241-272
	Моделирование морфогенеза Arabidopsis thaliana в терминах клеточного автомата Акбердин И. Р., Озонов Е. А., Миронова В. В., Горпинченко Д.Н., Омельянчук Н. А., Лихошвай В. А., Колчанов Н.А. BIOPHYSICS, 2006, т. 51, выпуск N7
	Pattern of locally positioned dinucleotides correlates with microRNA abundance in plants Khomicheva I.V., Levitsky V.G., Omelyanchuk N.A., Kolchanov N.A., Savinskaya S.A. BIOPHYSICS, 2006, Suppl 1, 51, S7-S10
	Системный подход к исследованию морфогенеза Arabidopsis Thaliana: I. База данных AGNS Омельянчук Н.А., Миронова В.В., Залевский Е.М., Шамов И.С.,Поплавский А.С., Подколодный Н.Л., Пономарев Д.К., Николаев С.В., Мелснесс Э.Д., Мейеровитц Е.M., Колчанов Н.А. BIOPHYSICS, 2006, выпуск N7, т. 51
	Системный подход к исследованию морфогенеза Arabidopsis Thaliana: II. Моделирование регуляции структуры апикальной меристемы побега Николаев С.В., Фадеев С.И., Пененко A.В., Лавреха В.В., Миронова В.В., Омельянчук Н.А., Мелснесс Э.Д., Колчанов Н.А. BIOPHYSICS, 2006, 51, N7.
	Содержание микроРНК в Arabidopsis thaliana коррелирует с встречаемостью тетрануклеотидов WRHW и DRYD Пономаренко М.П., Омельянчук Н.А., Катохин А.В., Колчанов Н.А Информационный вестник ВОГИС, 2006, 2, 10, 304-311
	A model of Arabidopsis thaliana morphogenesis in cellular automaton terms I. R. Akberdin, E. A. Ozonov, V.V. Mironova, D. N. Gorpinchenko,N. A. Omelyanchuk, V. A. Likhoshvai, N. A. Kolchanov BIOPHYSICS, 2006, т. 51, выпуск N7., s91-94
	A Systems Approach to Morphogenesis in Arabidopsis thaliana: II. Modeling of the Regulation of Shoot Apical Meristem Structure S. V. Nikolaev, S. I. Fadeev, A. V. Penenko, V. V. Lavrekha, V. V. Mironova, E. D. Mjolsness, N. A. Omel’yanchuk, N. A. Kolchanov BIOPHYSICS, 2006, №7, V. 51

Монографии

2008	Глава 6. Компьютерная биология развития. Раздел 6.3. Морфогенез растений: реконструкция в базах данных и моделирование. Омельянчук Н.А., Миронова В.В., Залевский Е.М., Подколодный Н.А., Пономарев Д.К., Николаев С.В., Акбердин И.Р., Озонов Е.А., Лихошвай В.А., Фадеев С.И., Пененко А.В., Лавреха В.В., Зубаирова У.С., Колчанов Н.А.
	Процессы морфогенеза и подходы к их моделированию Николаев С.В., Гунбин К.В., Омельянчук Н.А., Суслов В.В., Омельянчук Л.В., Колчанов Н.А.
2007	The Hedgehog Signaling Cascade System: Evolution and Functional Dynamics Gunbin K.V., Afonnikov D.A., Omelyanchuk L.V., Kolchanov N.A.

Конференции

2010	Дозовый эффект гена при наследовании розовой окраски венчика у потомков межродовых гибридов Fragaria x ananassa Duch. × Comarum palustre L. Кузнецова Л.Л., Батурин С.О. Перспективы развития и проблемы современной ботаники / Материалы II (IV) Всероссийской молодежной научно-практической конференции. Новосибирск: Изд-во СО РАН.
2009	Auxin regulated root patterning: the mathematical model and key genetic mechanisms V.V. Mironova, M.P. Ponomarenko, N.A. Omelyanchuk, V.A. Likhoshvai German-Russian forum Biotechnology GRFB'09, Novosibirsk
2008	Mathematical model of auxin metabolism in shoots of Arabidopsis thaliana L. Akberdin I. R., Kazantsev F. V., Omelyanchuk N. A., Likhoshvai V. A. 2nd International Conference "Mathematical Biology and Bioinformatics", Pushchino, Moscow region, September 7-13, 2008
	Auxin regulation of its own transport determines the root tip structure in plants V.V. Mironova, N.A. Omelyanchuk, S.I. Fadeev, V.V Koga2, G. Yosiphon, E. Mjolsness, V.A.Likhoshvai 6th international conference on bioinformatics of genome regulation and structure BGRS’2008, Novosibirsk, June 22-28
	Mathematical model of auxin-mediated root patterning Mironova V.V., Likhoshvai V.A. International Autumn School for Young Scientists on Computational Systems Biology and Bioinformatics
	Математическая модель поддержания тотипотентности и дифференцировки клеток при развитии меристемы побега Arabidopsis thaliana Акбердин И.Р., Озонов Е.А., Миронова В.В., Казанцев Ф.В., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А. Сборник материалов Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2008"!", Москва, Россия
2007	Modelling and analysis of spatially distributed systems regulation in apical meristem of Arabidopsis thaliana Akberdin I.R., Ozonov E.A., Mironova V.V., Gorpinchenko D.N., Omelyanchuk N.A., Likhoshvai V.A., Kolchanov N.A 3-rd International Conference "Basic Science for Medicine", September 2-8, 2007, Novosibirsk, Russia
	Mathematical model of the Arabidopsis thaliana L. morphogenesis in a cellular automaton terms Akberdin I.R., Ozonov E.A., Mironova V.V., Gorpinchenko D.N., Omelyanchuk N.A., Likhoshvai V.A., D.N., Kolchanov N.A. 7th YSF "Molecular Networks", Vienna, Austria, 5 – 7 July 2007
	2d modelling and analysis of spatially distributed cells types of primary shoot apical meristem (SAM) of Arabidopsis thaliana Ilya R. AKBERDIN, Evgeny A. OZONOV, Victorya V. MIRONOVA, Dmitry N. GORPINCHENKO, Nadezda A. OMELYANCHUK, Vitaly A. LIKHOSHVAI, Denis S. MIGINSKY, Nikolai A. KOLCHANOV Proceedings of the 3-rd Moscow conference on computional molecular biology. Moscow, Russia
	Компьютерная система для моделирования и анализа растительных тканей Лавреха В.В., Пененко А.В., Шерин Д.С., Николаев С.В. VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, Новосибирск, 27-29 ноября 2007
	Моделирование механизма позиционирования зоны деления стволовых клеток в апикальной меристеме побега растения Пененко A.В., Николаев С.В., Смаль П.А., Лавреха В.В. VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, Новосибирск, 27-29 ноября 2007
	Моделирование морфогенеза зародыша Arabidopsis thaliana в терминах клеточных автоматов Озонов Е.А., Акбердин И.Р., Миронова В.В., Горпинченко, Д.Н, Лихошвай В.А Всероссийская научная конференция студентов физиков ВНКСФ-13
	Извлечение знаний из опубликованных данных по генетике растений: база данных AGNS и ее приложения Н.А. Омельянчук, В.В. Миронова, Д.К. Пономарев, Е.М. Залевский, И.С. Шамов, Н.Л. Подколодный, Н.А. Колчанов Материалы Всероссийской конференции с международным участием "Знания – Онтологии – Теории" (ЗОНТ-07), 14-16 сентября 2007, Новосибирск
	Моделирование морфогенеза зародыша Arbidopsis thaliana в терминах клеточного автомата Акбердин ИР, Озонов ЕА, Миронова ВВ, Горпинченко ДН, Омельянчук НА, Лихошвай ВА Международная молодежная научно-методическая конференция "Проблемы молекулярной и клеточной биологии", г. Томск
	Подходы к моделированию регуляции развития корня растения Горпинченко Д., Миронова В. Международная научная студенческая конференция "Студент и научно-технический прогресс" (МНСК) Новосибирск
	Моделирование морфогенеза зародыша Arabidopsis thaliana в терминах клеточного автомата Акбердин И.Р., Озонов Е.А., Миронова В.В., Горпинченко Д.Н., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А. Сборник материалов Международной молодёжной научно-методической конференции "Проблемы молекулярной и клеточной биологии" г. Томск
2006	A system for simulation of 2D plant tissue growth and development Nikolaev S.V., Penenko A.V., Belavskaya V.V., Mjolsness E., N.A. Kolchanov N.A. 5th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure (BGRS'2006), Novosibirsk, Russia (July 14-22)
	AGNS (arabidopsis genenet supplementary database), release 3.0 Omelianchuk N.A., Mironova V.V., Poplavsky A.S., Pavlov K.S., Savinskaya S.A., Podkolodny N.L., Mjolsness E.D., Meyerowitz E.M., Kolchanov N.A 5th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure (BGRS'2006), Novosibirsk, Russia (July 14-22)
	Pattern of locally positioned dinucleotides in microRNA relates to its accumulation level Khomicheva I.V., Levitsky V.G., Omelianchuk N.A., Ponomarenko M.P. 5th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure (BGRS'2006), Novosibirsk, Russia (July 14-22)
	Program Method of Constructing Ontology of Phenotypic Abnormalities for Arabidopsis thaliana Ponomaryov D., Omelianchuk N., Mironova V., Kolchanov N., Mjolsness E., Meyerowitz E A 5th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure (BGRS'2006), Novosibirsk, Russia (July 14-22)
	AGNS database and cellular automaton to model the development of shoot meristems of Arabidopsis thaliana Акбердин И.Р., Озонов Е.А., Миронова В.В., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А. II Всероссийская конференция "Инфокоммуникационные и компьютерные технологии и системы", Улан-Удэ, Россия (Июль 1-4)
	System computer biology in Institute of Cytology of SB RAS Yu. Matushkin, E. Ananko, D. Afonnikov, V. Golomolzin, V. Ivanisenko, E. Ignat’eva, A. Katokhin, V.Likhoshvai, D. Miginskii, N. Omelyanchuk, S. Peltek, T. Khlebodarova, N. Kolchanov Saint-Petersburg International Workshop on NanoBiotechnologies
	Modeling of morphogenesis of Arabidopsis thaliana in cellular automaton terms Akberdin I. R., Evgeniy A. Ozonov, Victoria V. Mironova, Nadezda A. Omelyanchuk, Vitaly A. Likhoshvai VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Красноярск. 2006
	Моделирование морфогенеза Arabidopsis thaliana в терминах клеточного автомата Акбердин И.Р., Озонов Е.А., Миронова В.В., Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А. VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Красноярск. 2006
	Моделирование морфогенеза растения в терминах клеточного автомата Акбердин И.Р, Озонов Е.А, Миронова В.В, Омельянчук Н.А., Лихошвай В.А VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Красноярск. 2006
	Онтология развития растения базы данных по экспрессии генов Арабидопсиса AGNS (Arabidopsis GeneNet Supplementary DataBase) Миронова В.В., Омельянчук Н.А., Поплавский А.С. Материалы II всероссийской конференции с международным участием "Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы". г. Улан-Удэ

Гранты

2009	Participation to miniprogram “Morphodynamics in Plants, Animals and Beyond" NSF USA, номер гранта PHY05-51164
	Методы исследования дифференциально-разностных уравнений и приложения к задачам биологии и химии Президиум СО РАН, номер гранта 107
	Биоинформатика генетической изменчивости: исследование влияния мутаций на молекулярно-генетические системы организмов Президиум РАН, номер гранта 23.29
	ПОСТГЕНОМНАЯ БИОИНФОРМАТИКА: КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Президиум СО РАН, номер гранта 119

Патенты

2006	Генные сети Арабидопсиса (ГСА)/Arabidopsis GeneNet Supplementary (AGNS) Омельянчук Н.А., Поплавский А.С., Миронова В.В., Подколодный Н.Л., Колчанов Н.А. Номер патента 2006620170