Лаборатория эпигенетики

	Лаборатория эпигенетики была создана на Факультете естественных наук Новосибирского государственного университета совместно с Лабораторией геномики Института молекулряной и клеточной биологии СО РАН и в сотрудничестве с ведущим ученым для выполнения проекта НЕМЕНДЕЛЕВСКОЕ НАСЛЕДИЕ: КОНСЕРВАТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ИМПРИНТИНГА
	Финансирование проекта в 2018-2020 гг осуществлялось из гранта Правительства РФ №14.Y26.31.0024 (область наук – биология, шестая очередь)

ВЕДУЩИЙ УЧЕНЫЙ Прим Сингх (Dr Prim B Singh) Назарбаев Университет Астана, Республика Казахстан

СОТРУДНИКИ

				Лактионов Пётр Павлович	снс	кбн	laktionovmcb [dot] nsc [dot] ru
				Максимов Даниил Александрович	снс	кбн	viftmcb [dot] nsc [dot] ru
				Романов Станислав Евгеньевич	нс	кбн	romanovmcb [dot] nsc [dot] ru
				Калашникова Дарья Андреевна	мнс		tsunmcb [dot] nsc [dot] ru
				Поливцев Денис Евгеньевич	ст. лаб.-иссл.
				Сидельников Лев Олегович	ст. лаб.-иссл.

Бывшие сотрудники

Антошина Полина Андреевна
Белякин Степан Николаевич, кбн
Ермолаева Оксана  Владимировна, кбн
Осипов Яков Алексеевич
Посух Ольга Витальевна, кбн
Шлома Виктор Владимирович, кбн

 

НАУЧНАЯ ПРОБЛЕМА

В своей основополагающей работе, которая дала начало генетике, как науке, Грегор Мендель, опираясь на свои знаменитые законы наследственности, утверждал, что реципрокные скрещивания эквивалентны. Он ясно показал, что независимо от того, кто из родителей передал по наследству доминантный аллель, его фенотипическое проявление было одинаковым. Как сформулировал сам Мендель, родительское происхождение аллеля было "совершенно несущественным". Однако эта точка зрения просуществовала недолго, так как уже в начале двадцатого века у насекомых был обнаружен удивительный феномен: оказалось, что родительское происхождение влияет на поведение хромосом и даже целых наборов хромосом. Такие "эффекты наследования от одного из родителей" являются примерами неменделевского наследования и в наше время обнаруживаются и у млекопитающих, включая человека. Выявление и описание так называемых "импринтированных" генов показали, что вклад обоих родителей необходим для нормального развития млекопитающих - действительно, импринтированные гены действуют как барьер для партеногенетического развития, и поэтому "девственное" рождение никогда не наблюдается у млекопитающих. Основываясь на обзоре трех классических систем импринтинга, мы предположили, что должна существовать эволюционно консервативная молекулярная связь между механизмами, которые регулируют эффекты родительского происхождения у насекомых и у млекопитающих. В нашем исследовании мы сосредоточимся на трех классических модельных системах, для которых описан импринтиг целых наборов хромосом (Planococcus citri), половых хромосом (Sciara coprophila) и отдельных импринтированных генов (Mus musculus). Соответственно, цель этого проекта состоит в том, чтобы выяснить конкретные молекулярные и клеточные аспекты эволюционно консервативных механизмов, которые регулируют эффекты родительского происхождения у животных. Достижение этой цели будет иметь большую важность как для понимания эволюционных отношений, так и для практического применения в восстановительной медицине, где правильная регуляция импринтированных генов необходима для получения терапевтически жизнеспособных эмбриональных стволовых клеток.

P. citri фото: Alex Wild	S. coprophila самка	S. coprophila самец	M. musculus фото: o-prirode.ru

ПУБЛИКАЦИИ

Romanov SE, Karetnikov DI, Kalashnikova DA, Polivcev DE, Osipov YA, Maksimov DA, Antoshina PA, Shloma VV, Samoilova EM, Ivanova AA, Karimov RF, Tkalin AN, Shevchenko AA, Kalsin VA, Baklaushev VP, Laktionov PP. A novel framework for the design of minimized epigenetic clocks using the analysis of DNA methylation heterogeneity. (doi: 10.3390/ijms26115051) Int J Mol Sci 26(11): 5051, 2025

Лактионов ПП, Романов СЕ, Самойлова ЕМ, Калашникова ДА, Осипов ЯО, Поливцев ДЕ, Максимов ДА, Баклаушев ВП. Роль сиртуинов в регуляции старения резидентных стволовых клеток. Материалы Всероссийской конференции с международным участием "Биохимия человека-2024", М: Е-ното, 2024, 448 с, ISBN 978-5-906023-40-7, с. 36

Маслов ДЕ, Осипов ИД, Васиховская ВА, Забелина ДС, Мещеряков НИ, Карташов МЮ, Романов СЕ, Нетесов СВ. Респираторно-синцитиальный вирус: биология, генетическое разнообразие и перспективные средства борьбы. (doi: 10.17116/molgen20244201116) Молекулярная генетика, микробиология и вирусология 42(1): 16‑24, 2024

Karetnikov DI, Romanov SE, Baklaushev VP, Laktionov PP. Age prediction using DNA methylation heterogeneity metrics. (doi: 10.3390/ijms25094967) Int J Mol Sci 25(9): 4967, 2024

Самойлова ЕМ, Иванова АА, Лактионов ПП, Кальсин ВА, Романов СЕ. Сиртуины в патогенетической терапии нейродегенеративных заболеваний. (doi: 10.17816/clinpract624496) Клиническая практика 15(1): 75-90, 2024

Самойлова ЕМ, Романов СЕ, Чудакова ДА, Лактионов ПП. Роль сиртуинов в эпигенетической регуляции и контроле старения. (doi: 10.18699/vjgb-24-26) Вавиловский журнал генетики и селекции 28(2): 215-227, 2024

Osipov YA, Posukh OV, Kalashnikova DA, Antoshina PA, Laktionov PP, Skrypnik PA, Belyakin SN, Singh PB. H3K9 and H4K20 methyltransferases are directly involved in the heterochromatinization of the paternal chromosomes in male Planococcus citri embryos. (doi: 10.1007/s00412-023-00809-3) Chromosoma 132(4): 317-328, 2023

Романов СЕ, Шлома ВВ, Коряков ДЕ, Белякин СН, Лактионов ПП. Инсуляторный белок Cp190 регулирует экспрессию генов дифференцировки сперматоцитов в клетках мужского зародышевого пути Drosophila melanogaster. (doi: 10.31857/S0026898423010147) Молекулярная биология 57(1): 109-123, 2023
Romanov SE, Shloma VV, Koryakov DE, Belyakin SN, Laktionov PP. Insulator protein CP190 regulates expression оf spermatocyte differentiation genes in Drosophila melanogaster male germline. (doi: 10.1134/S0026893323010120) Mol Biol 57(1): 113-126, 2023

Романов СЕ, Лактионов ПП. Практическое применение массового параллельного репортерного анализа в биотехнологии и медицине. (doi: 10.17816/clinpract115063) Клиническая практика 13(4): 74-87, 2022

Belyakin SN, Maksimov DA, Pobedintseva MA, Laktionov PP, Voronova D. ASIP promoter variants predict the sesame coat color in Shiba Inu dogs. (doi: 10.3390/vetsci9050222) Vet Sci 9(5): 222, 2022

Ilyin AA, Kononkova AD, Golova AV, Shloma VV, Olenkina OM, Nenasheva VV, Abramov YuA, Kotov AA, Maksimov DA, Laktionov PP, Pindyurin AV, Galitsyna AA, Ulianov SV, Khrameeva EE, Gelfand MS, Belyakin SN, Razin SV, Shevelyov YuY. Comparison of genome architecture at two stages of male germline cell differentiation in Drosophila. (doi: 10.1093/nar/gkac109) Nucleic Acids Res  50(6): 3203–3225, 2022

Bryzgunova O, Bondar A, Ruzankin P, Laktionov Petr, Tarasenko A, Kurilshikov A, Epifanov R, Zaripov M, Kabilov M, Laktionov Pavel. Locus-specific methylation of GSTP1, RNF219, and KIAA1539 genes with single molecule resolution in cell-free DNA from healthy donors and prostate tumor patients: application in diagnostics. (doi: 10.3390/cancers13246234) Cancers 13(24): 6234, 2021

Smelova A, Maksimov D, Posukh O, Singh P, Belyakin S. The role of heterochromatin proteins in imprinted paternal X chromosomes elimination in the development of Sciara coprophila. (doi: 10.1002/2211-5463.13205) FEBS Open Bio 11(Suppl. 1): 144-145 (P-01.4-26), 2021

Романов СЕ, Калашникова ДА, Лактионов ПП. Методы высокопроизводительного репортерного анализа энхансеров. (doi: 10.18699/VJ21.038) Вавиловский журнал генетики и селекции 25(3): 344-355, 2021

Kalashnikova DA, Maksimov DA, Romanov SE, Laktionov PP, Koryakov DE. SetDB1 and Su(var)3-9 play non-overlapping roles in somatic cell chromosomes of Drosophila melanogaster. (doi: 10.1242/jcs.253096) J Cell Sci 134(2): jcs253096, 2021

Романов СЕ, Лактионов ПП. Получение направленных делеций в геноме Drosophila melanogaster с помощью системы CRISPR/Cas9. В кн. Методы редактирования генов и геномов (отв. ред. СМ Закиян, СП Медведев, ЕВ Дементьева, ВВ Власов). Новосибирск: Издательство СО РАН, 2020, гл. 9, с. 133-148

Singh PB, Belyakin SN, Laktionov PP. Biology and physics of heterochromatin-like domains/complexes. (doi: 10.3390/cells9081881) Cells 9(8): 1881, 2020

Singh PB, Newman AG. On the relations of phase separation and Hi-C maps to epigenetics. (doi: 10.1098/rsos.191976) R Soc Open Sci 7(2): 191976, 2020

Morozova EE, Laktionov PP, Singh P. The effect of LMNB1 in replicative senescence of human fibroblasts. Сборник тезисов VII Международной конференции молодых ученых: биофизиков, биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов. Новосибирск, 2020. с. 503-504. ISBN 978-5-4437-1114-0

Maksimov DA, Koryakov DE. Binding of SU(VAR)3-9 partially depends on SETDB1 in the chromosomes of Drosophila melanogaster. (doi: 10.3390/cells8091030) Cells 8(9): 1030, 2019

Singh PB, Laktionov PP, Newman AG. Deconstructing age reprogramming. (doi: 10.1007/s12038-019-9923-1) J Biosci 44: 106, 2019

Singh PB, Shloma VV, Belyakin SN. Maternal regulation of chromosomal imprinting in animals. (doi: 10.1007/s00412-018-00690-5) Chromosoma 128(2): 69-80, 2019

Singh PB, Newman AG. Age reprogramming and epigenetic rejuvenation. (doi: 10.1186/s13072-018-0244-7) Epigenetics Chromatin 11(1): 73, 2018

Oyama K, El-Nachef D, Fang C, Kajimoto H, Brown JP, Singh PB, MacLellan WR. Deletion of HP1γ in cardiac myocytes affects H4K20me3 levels but does not impact cardiac growth. (doi: 10.1186/s13072-018-0187-z) Epigenetics Chromatin 11(1): 18, 2018

Singh PB, Belyakin SN. L chromosome behaviour and chromosomal imprinting in Sciara coprophila. (doi: 10.3390/genes9090440) Genes 9(9): 440, 2018

Белякин СН, Максимов ДА. Направленное редактирование генома Drosophila melanogaster. В кн: Редактирование генов и геномов (ред. СМ Закиян, СП Медведев, ЕВ Дементьева, ЕА Покушалов, ВВ Власов). Новосибирск: Издательство СО РАН, 2018, т. 2, гл. 19, с. 177-192

Laktionov PP, Maksimov DA, Romanov SE, Antoshina PA, Posukh OV, White‑Cooper H, Koryakov DE, Belyakin SN. Genome‑wide analysis of gene regulation mechanisms during Drosophila spermatogenesis. (doi: 10.1186/s13072-018-0183-3) Epigenetics Chromatin 11(1): 14, 2018

 

ПУБЛИЧНЫЕ ЛЕКЦИИ

Фантастический геномный импринтинг у насекомых Публичная лекция кбн СН Белякина

 

СОТРУДНИЧЕСТВО

University of Edinburgh UK	Charité Berlin, Germany	Università degli Studi della Tuscia Viterbo, Italy
Universiteit Antwerpen Belgium	RIKEN Wako, Japan	ИЦиГ СО РАН Новосибирск

 

ОБМЕН РАБОЧИМИ ВИЗИТАМИ

кбн Посух ОВ
Лаборатория эпигенетики → Department of Biological and Ecological Sciences, Università degli Studi della Tuscia, Viterbo, Italy. 25.03.2018

кбн Посух ОВ
Лаборатория эпигенетики → Institute of Evolutionary Biology, University of Edinburgh. 01.06 – 31.07.2018

кбн Лактионов ПП
Лаборатория эпигенетики → Institut für Zell- und Neurobiologie, Charité, Berlin, Germany. 12.06 – 12.07.2018

кбн Шлома ВВ
Лаборатория эпигенетики → Institute of Evolutionary Biology, University of Edinburgh. 03.07 – 28.07.2018

Dr Sharif Jafar
RIKEN IMS, Wako, Japan → Лаборатория эпигенетики. 19.08 – 26.08.2018

Newman Andrew
Institut für Zell- und Neurobiologie, Charité, Berlin, Germany → Лаборатория эпигенетики. 20.08 – 26.08.2018

Калашникова ДА
Лаборатория эпигенетики → Department of Biological and Ecological Sciences, Università degli Studi della Tuscia, Viterbo, Italy. 24.09 – 08.11.2018

кбн Лактионов ПП
Лаборатория эпигенетики → Experimental cell transplantation group, Laboratory of experimental hematology, University of Antwerp, Belgium. 03.12.2018 – 02.02.2019

Na Ellen
Medizinische Klinik für Kardiologie, Charité, Berlin, Germany → Лаборатория эпигенетики. 15.07 – 19.07.2019

 

ДОКЛАДЫ НА КОНФЕРЕНЦИЯХ

Лактионов ПП. Роль сиртуинов в регуляции старения резидентных стволовых клеток. Всероссийская конференция с международным участием “Биохимия человека-2024”, 17-19 октября 2024, Москва

Лактионов ПП. Применимость классических и эпигенетических маркеров для оценки клеточного старения. 10-й Российский конгресс лабораторной медицины, 2-4 октября 2024, Москва

Laktionov PP. The role of sirtuins in the regulation of aging of resident human stem cells. Международная конференция “Хромосома 2023”, 5-10 сентября 2023, Новосибирск

Singh P. HP1 proteins and phase separation. Международная конференция “Хромосома 2023”, 5-10 сентября 2023, Новосибирск 

Лактионов ПП. Применение высокопроизводительных методов исследования регуляторных элементов генома для оптимизации экспрессии трансгенов. Школа-конференция "Геномные технологии в получении вирус-нейтрализующих антител", 9 сентября 2022, Носоибирск

Singh P. Epigenetics, heterochromatin and age reprogramming. Mini-conference "Chromosomes and Mitosis", November 21, 2019, Novosibirsk

Osipov YA. The role of heterochromatin factors in the paternal genome inactivation during the embryogenesis of Planococcus citri. Mini-conference "Chromosomes and Mitosis", November 21, 2019, Novosibirsk

Skrypnik PA. Identification of the CE region in the de novo assembled genome of S. coprophila. Mini-conference "Chromosomes and Mitosis", November 21, 2019, Novosibirsk

Singh P. Heterochromatin and age reprogramming. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

Belyakin SN. Functional dissection of Drosophila melanogaster SUUR protein influence on H3K27me3 profile. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

Laktionov PP. Genome-wide analysis of gene regulation mechanisms during Drosophila spermatogenesis. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

Romanov SE. The role of insulator protein CP190 in tissue-specific gene regulation during spermatogenesis of Drosophila melanogaster. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

Sharif J (RIKEN IMS, Japan). DNA methylation and histone H3 lysine 9 (H3K9) tri-methylation are two important epigenetic marks that repress genes and transposable elements in mammals and other species. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

Newman A (Institut für Zell- und Neurobiologie, Charité, Germany). Heterochromatin Protein 1, endogenous retroviruses, and the space between. Международная конференция “Хромосома-2018”, 20-24 августа 2018, Новосибирск

 

СМИ О ЛАБОРАТОРИИ

Сайт Новосибирского государственного университета 28 апреля 2020 г.: Как управлять генами: НГУ запустил онлайн-курс по эпигенетике на Coursera

Газета Наука в Сибири №48 (3109) от 7 декабря 2017 г.: В НГУ появится лаборатория по изучению эпигенетических механизмов

Сайт Ведомости Законодательного собрания Новосибирской области 5 декабря 2017 г.: Биолог с мировым именем из Кембриджа приедет работать по гранту в Новосибирск

Сайт Новосибирского государственного университета 4 декабря 2017 г.: Ученые НГУ получили мегагранты Правительства РФ

Сайт Сиб.фм 2 декабря 2017 г.: Учёные из НГУ получат 90 млн рублей на изучение новых законов природы

 

ФОТО