ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Работа посвящена раскрытию механизмов установления и поддержания пространственной структуры хроматина и роли укладки генома в регуляции транскрипции. Выполнение работы включает следующие этапы: 1. Полногеномное исследование пространственной структуры интерфазного хроматина в ряде клеточных линий дрозофилы (в том числе с применением протоколов для анализа топологии хроматина в отдельно взятых клетках). Основной целью этих исследований является выяснение вопроса о том, является ли положение топологически ассоциированных доменов универсальным для разных клеточных типов одного организма, и если нет, то что именно детерминирует положение границ данного ТАДа. Кроме того, в ходе этой работы мы планируем описать причины возникновения сверхдальних (длиной более 2 м.п.н) контактов участков генома дрозофилы. 2. Исследование масштабных изменений пространственной укладки хроматина в ходе дифференцировки мужских половых клеток дрозофилы. 3. Картирование трёхмерной структуры хроматина социальной амёбы Dictyostelium discoideum – одного из самых древних модельных эукариотических организмов. Это направление нашей работы находится на стыке биологии хроматина и эволюционной геномики. Целью работы является выявление эволюционной консервативности обнаруженных на данный момент принципов укладки интерфазного хроматина. 4. Создание управляемого инженерного геномного локуса на основе домена бета-глобиновых генов человека для изучения вклада диффузии и трэкинга энхансосомы в процесс энхансер-промоторной коммуникации. Подобная искусственная модельная система может стать мощным инструментом в исследовании как кинетических характеристик коммуникации элементов генома, так и роли отдельных белковых ансамблей в этом процессе.
По выполнению данной НИР ожидается получение следующих результатов: 1. Будет выполнен Hi-C анализ топологии хроматина нескольких клеточных линий Drosophila melanogaster, по результатам которого будет предложен механизм формирования топологически ассоциированных доменов хроматина. 2. Будет получен ответ на вопрос, какие изменения в пространственной структуре хроматина сопровождают дифференцировку мужских половых клеток Drosophila melanogaster. 3. Будет получена карта трёхмерной структуры генома социальной амёбы Dictyostelium discoideum - одного из самых популярных модельных объектов в исследованиях иммунитета и механизмов клеточной дифференцировки. Будет получен ответ на вопрос о том, насколько эволюционно консервативными являются закономерности топологической организации интерфазного хроматина, обнаруженные в млекопитающих, насекомых и дрожжах. 4. Будет создана модельная клеточная система для управляемого образования хроматиновой петли и запуска транскрипции репортерного промотора.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | хроматин как бионаносистема |
Результаты этапа: С использованием техники 4 C продемонстрировано, что CpG островки, в том числе и те из них, которые не содержат промоторов, предпочтительно взаимодействуют друг с другом. Для ряда якорей, поставленных на различные CpG островки в границах хромосомы 14 кур, наблюдали сходные спектры пространственных контактов, которые существенно отличались от спектров контактов якорей фиксированных в удаленных от CpG островков областях. Для якорей, расположеннных внутри CpG островков, была прослежена положительная корреляция между контактами с удаленными геномными областями и присутствием в этих областях сайтов связывания для транскрипционных факторов SP1 и CTCF. В целом, полученные результаты позволяют заключить, что кластеризация CpG островков играет важную роль в сегрегации активного и неактивного хроматиновых компартментов внутри клеточного ядра Отработаны условия получения гипотонических ядер эритроидных клеток, в которых происходит видимая дезинтеграция ряда внутриядерных компартментов (ядрышек, телец Кахаля и PML телец). Отработаны условия восстановления этих компартментов посредством добавления агента, повышающего уровень макромолекулярного скопления (полиэтиленгликоль) при сохранении гипотонической среды. С использованием техники 3С проанализированы профили взаимодействия удаленных регуляторных элементов, входящих в состав активаторного комплекса домена бета-глобиновых генов в нормальных ядрах, гипотонических ядрах и гипотонических ядрах в присутствии полиэтиленгликоля. Продемонстрировано, что гипотоническая обработка ядер, приводящая к увеличению их объема и дезинтеграции внутренних компартментов, приводит также к утрате взаимодействий между удаленными элементами активаторного комплекса домена бета-глобиновых генов. Эти взаимодействия восстанавливаются одновременно с восстановлением внутриядерных компартментов при добавлении к суспензии ядер полиэтиленгликоля, которых повышает уровень макромолекулярного скопления. На основании данных результатов сделано заключение о том, что процесс самоорганизации хроматиновых структур в условиях макромолекулярного скопления играет важную роль в позиционировании регуляторных элементов генома, обеспечивающим возможность их взаимодействия. Соответственно, данные результаты свидетельствуют об отсутствии в ядре жесткой скелетной структуры (ядерного матрикса), являющейся платформой для сборки различных компартментов и макромолекулярных комплексов. Одновременно, представляется наиболее вероятным, что роль динамичесой платформы для организации внутриядерных процессов играет сам по себе упакованный геном, пространственная организация которого поддерживается в том числе и силами, возникающими в условиях макромолекулярного скопления. Новая модель, увязывающая пространственную организацию генома с функциональной компартментализацией клеточного ядра, представлена в ряде публикаций по проекту, список которых приводится ниже. | ||
5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | хроматин как бионаносистема |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".