1.     Основное направление фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований

• Молекулярная паразитология
• Молекулярная медицина 

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

VI.60.1.1. (молекулярные механизмы патологических  процессов: роль описторхид в канцерогенезе), № гос. регистрации 01201280335. Руководитель д.б.н. Мордвинов В.А.

• Молекулярная генетика описторхид, описание генетического разнообразия в популяциях и видов в целом;
• Молекулярная биология описторхид, включая определение качественного и количественного состава белков и транскриптов O. felineus на разных стадиях онтогенеза;
• Идентификация генов и их транскриптов, как компонентов молекулярно-генетической системы, вовлеченных во взаимодействие «паразит-хозяин» на примере некоторых видов трематод (паразит) и млекопитающих (дефинитивный хозяин);
• Выявление молекулярных механизмов паразитирования и канцерогенеза, индуцированного описторхидами, на модели описторхоза в хомячках;
• Определение типов развития иммунного ответа при описторхозе в системе ex vivo на клеточных линиях макрофагов человека;
• Идентификация генов биотрансформации и выведения ксенобиотиков, оценка фармакологических и токсикологических аспектов применения противопаразитарных препаратов.

3.     Прикладные разработки

Рекомбинантная плазмидная днк pmaltev-legumain, кодирующая полипептид, обладающий антигенными свойствами белка легумаин Opisthorchis felineus, и штамм E.coli bl 21(de3)plyss-pmaltev-legumain - продуцент рекомбинантного полипептида, обладающего антигенными свойствами белка легумаин Opisthorchis felineus.

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

Для реконструкции митогеномов, выявления и описания генетического разнообразия описторхид был применен ПЦР-анализ с помощью разработанных наборов праймеров. Последовательности полностью просеквенированных митогеномов  зарегистрированы в GenBank с номерами NC_011127 для O.felineus (Зап. Сибирь, НСО) и NC_012147 для C. sinensis (Хабаровский край). С помощью метода глубокого пиросеквенирования по технологии «454  Life Science» идентифицировано 45 однонуклеотидных полиморфизмов в митохондриальном геноме  O.felineus из популяции на севере Новосибирской области (Рис.1).

Рисунок 1. Однонуклеотидные полиморфизмы, обнаруженные в митогеноме O. felineus

Для реконструкции филогеографии вида O.felineus было изучено генетическое разнообразие по маркерам ITS1, cox1 и cox3 в популяциях из Западной и Восточной Сибири, Казахстана, Европейской Территории России. Характер распределения незначительной   генетической гетерогенности между образцами не позволяет предположить наличие подвидов или какой-либо значимой внутривидовой структурированности на обширной территории ареала вида (Рис. 2).  На основе анализа такого распределения выдвинуто предположение о недавнем взрывообразном распространении паразита.

Рисунок 2. Медианные сети гаплотипов по маркерам ITS1, cox1 и cox3, построенные для трех условных метапопуляций O.felineus.

В целях более глубокого исследования генома и транскриптома O. felineus была проанализирована библиотека кДНК этого гельминта. Проведено концевое секвенирование для 2560 клонов (генерация ESTs) (номера в GenBank JK624271–JK626790, JK006511–JK006547 и JK649790–JK649792). Проведена функциональная аннотация в терминах Gene Onthology (GO) выведенных аминокислотных последовательностей для 283 контигов, сформированных из EST (Рис. 3).

Рисунок 3. Распределение терминов классификации пептидов, выведенных из ESTs по терминам GO (А - молекулярная функция, Б - биологический процесс, В - клеточные компоненты).

С целью выявления механизмов формирования лекарственной устойчивости у паразитов семейства Opisthorchiidae была определена специфичность ферментативной активности CYP450 - представителя 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков паразита O. felineus. Исследования функциональной активности in vivo и in situ показали, что CYP может участвовать в метаболизме экзогенных соединений, в частности субстратов, характерных для CYP2E1 (хлорзоксазон) и CYP2B (пентоксирезоруфин). Активность CYP почти полностью ингибировалась кетоконазолом (Рис. 4), известным ингибитором микросомальных цитохромов, что свидетельствует о консервативном строении фермента.

Получены предварительные данные по спектру метаболитов антипаразитарных препаратов (альбендазола) методом высокоэффективной хроматографии при инкубации O. felineus ex vivo, что в дальнейшем позволит выявить ключевые этапы биотрансформации препаратов внутри O. felineus.

Рисунок 4. Исследование in situ функциональной активности CYP.

В рамках выполнения проекта опробованы различные экспериментальные модели описторхидозов, в частности описторхоза, вызванного O. felineus, с использованием лабораторных животных (хомячки вида Mesocricetus auratus, лабораторные мыши линии Severe Combined Immunodeficiency (SCID)).

По результатам гистологического анализа печени показано, что у хомячков вида M. auratus, зараженных O. felineus в дозе 50 метацеркарий, начиная с 5 недели заражения появляются воспалительные изменения печени и утолщение стенок желчных протоков за счет перидуктального фиброза, с 10 недели заражения появляются полипозные разрастания эпителия, которые полностью или частично обтурируют просвет желчных протоков (Рис. 5).   В группе животных, подвергшихся сочетанному воздействию диметилнитрозамина и O. felineus, индуцируется  формирование злокачественных опухолей желчевыводящих путей. 

Рисунок 5. Полипы в просвете желчного протока. Окраска г – э. Ув. 100. OF - группа животных, зараженных O. felineus; ДМН + OF - группа животных с сочетанным воздействием диметилнитрозамина и O. felineus.

5.     Задачи, планируемые на перспективу

• исследование микробиоты в паразитах и изменений микробиоты в инфицированных  хозяевах;
• продолжение оценки генетического разнообразия семейства Opisthorchiidae;
• глубокое секвенирование белок-кодирующего и микроРНК-кодирующего транскриптома паразитов семейства Opisthorchiidae;
• разработка фундаментальных основ для высокочувствительной и видоспецифичной иммуно- и ДНК-диагностики паразитов семейства Opisthorchiidae.

Бывшие сотрудники

Совместители

Публикации

2011	Human induced pluripotent stem cells derived from fetal neural stem cells successfully undergo directed differentiation into cartilage Medvedev S.P., Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Malakhova A.A., Dementyeva E.V., Shilov A.A., Pokushalov E.A., Zaidman A.M., Aleksandrova M.A., Plotnikov E.Yu., Sukhikh G.T., Zakian S.M. STEM CELLS DEV, 2011, V. 20. № 6. P. 1099-1112.
2010	Исследование транскрипционно активных генов печеночного сосальщика Opisthorchis felineus Помазной М.Ю., Татьков С.И. Труды ТГУ. Серия: Биологическая, 2010, Т. 275. С. 387-390.
	Нестабильность хромосомного состава культивируемых in vitro плюрипотентных клеток мыши Минина Ю. М., Жданова Н. С, Шилов А. Г., Толкунова Е. Н., Лисковых М. А., Томилин А. Н. Cell and Tissue Biology, 2010, 5, 52, 420-425
	Обнаружение в Новосибирской области среди штаммов M. tuberculosis генотипов, ассоциированных с множественной лекарственной устойчивостью Сивков А.Ю., Татьков С.И., Мордвинов В.А. Труды ТГУ. Серия: Биологическая, 2010, Т. 275. С. 399-401.
	Получение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов кожи плода человека Медведев С.П., Малахова А.А., Григорьева Е.В., Шевченко А.И., Дементьева Е.В., Соболев И.А., Лебедев И.Н., Шилов А.Г., Жимулев И.Ф., Закиян С.М. Acta Naturae, 2010, № 2(5), Т. 2, С. 108-110
	Сравнительный анализ кариотипов Opisthorchis felineus из Западной Сибири Поляков А.В., Катохин А.В., Бочарова Т.А., Романов К.В., Львова М.Н., Бонина О.М., Юрлова Н.И., Мордвинов В.А. Cибирский экологический журнал, 2010, Т. 1. С. 3-6.
	Effect of double-stranded DNA on maturation of dendritic cells in vitro Alyamkina EA, Leplina OY, Sakhno LV, Chernykh ER, Ostanin AA, Efremov YR, Shilov AG, Proskurina AS, Orishchenko KE, Dolgova EV, Rogachev VA, Nikolin VP, Popova NA, Zagrebelniy SN, Bogachev SS, Shurdov MA CELL IMMUNOL, 2010, 266: 46-51
2009	Promoters of the Genes Encoding the Transcription Factors Regulating the Cytokine Gene Expression in Macrophages Contain Putative Binding Sites for Aryl Hydrocarbon Receptor D. P. Furman, E.A. Oshchepkova, D.Yu. Oshchepkov, M.Yu. Shamanina, V.A. Mordvinov COMPUT BIOL CHEM, 2009, V. 33. №6. P. 465-468.
	Выявление новых DRE в регуляторной области генов человека, кодирующих компоненты цитозольного комплекса арил-гидрокарбонового рецептора Д.Ю. Ощепков, Д.П. Фурман, Е.А. Ощепкова, А.В. Катохин, М.Ю. Шаманина, В.А. Мордвинов Информационный вестник ВОГИС, 2009, Т.13. № 1. С. 46-52.
2008	Оценка генетических отличий Opisthorchis felineus от Opisthorchis viverrini и Clonorchis sinensis по ITS2- и CO1-последовательностям Катохин А.В., Шеховцов С.В., Konkow S., Юрлова Н.И., Сербина Е.А., Водяницкая С.Н., Федоров К.П., Локтев В.Б., Муратов И.В., Ohyama F., Махнева Т.В., Пельтек С.Е., Мордвинов В.А. Doklady Akademii Nauk, 2008, Т. 421. № 4. С.549-552
	Regulatory region of human genes encoding macrophageal transcription factors possess multiple potential dioxin response elements Oshchepkova EA, Furman DP Oshchepkov DY, Katokhin AV, Shamanina MY, Mordvinov VA, Tsyrlov IB Organohalogen Compounds, 2008, V. 70. P. 001467-001470.
	Анализ структуры инсулин-зависимых регуляторных контуров зрелых адипоцитов Кузнецова Т.Н., Е.В. Игнатьева, В.А. Мордвинов, А.В. Катохин, М.Ю. Шаманина, Д.Ю. Ощепков, Н.А. Колчанов Успехи физиологических наук, 2008, Т. 39. №1. С. 3-22.
	Ген SuUR - уникальный инструмент для изучения структуры и организации хромосом и генома дрозофилы Жимулёв И.Ф., Беляева Е.С., Андреенкова Н.Г., Андреева Е.Н., Белякин С.Н., Болдырева Л.В., Брусенцова И. В., Волкова Е.И., Демаков С.А., Демакова О.В., Заруцкая Е.А., Зыков И. А., Кокоза Е.Б., Колесникова Т.Д., Комор У.А., Коряков Д.Е., Макунин И.В., Пинд Информационный вестник ВОГИС, 2008, Т.12, N 1/2, c. 127-149
2007	Метод полимеразной цепной реакции с детекцией в реальном времени и возможности его применения в клинической практике Шаманина М.Ю., Вавилин В.А., Мордвинов В.А., Катохин А.В., Кузнецова Т.Н., Ляхович В.В. Вестник РАМН, 2007, 2007. № 7. С. 37–46.
	Detection of new potentially active DRE sites in regulatory region of human genes encoding components of Ah receptor cytosolic complex Nedosekina EA, Oshchepkov DY, Katokhin AV, Kuznetsova TN, Shamanina MY, Mordvinov VA, Tsyrlov I Organohalogen Compounds, 2007, V. 69. P. 1889-1892.
2006	The Drosophila dosage compensation complex binds to polytene chromosomes independently of developmental changes in transcription Irina V Kotlikova, Olga V Demakova, Valery F Semeshin, Victor V Shloma, Lidiya V Boldyreva, Mitzi I Kuroda, and Igor F Zhimulev GENETICS, 2006, 172(2): 963-974
	Генные сети липидного метаболизма Колчанов Н.А., Воевода М.И., Кузнецова Т.Н., Мордвинов В.А., Игнатьева Е.В. Бюллетень СО РАМН, 2006, N2 (120), стр. 29-42.