Лаборатория систем биосинтеза природных соединений
Материал из ИКБГИ
Содержание |
Состав:
Зав. лабораторией, к.б.н., с.н.с. Шелудько Юрий Всеволодович
н.с., к.б.н. Герасименко Ирина Михайловна
н.с., к.б.н. Синдаровская Яна Рудольфовна
аспирант, ведущий инженер Мазур Мария Григорьевна
инженер 1 кат. Казанцев Андрей Анатольевич
инженер 1 кат. Кирпа Татьяна Николаевна
Основные направления работы:
- создание систем для экспрессии фармацевтических белков, в частности интерферона человека альфа2b, туберкулезных антигенов Ag85b и ESAT6 и ряда других. Такие системы могут служить источником биологически-активных белковых продуктов или использоваться как съедобные вакцины.
Была проведена Agrobacterium-опосредованная генетическая трансформация эксплантов модельного (табак) и сельскохозяйственных (салат, рапс) видов растений. После селекции на питательных средах, содержащих фосфинотрицин, были отобраны потенциально трансгенные растения табака салата и рапса. Присутствие гена интерферона, а также отсутствие агробактериальной контаминации были подтверждены с помощью дуплексного ПЦР-анализа для всех отобранных линий табака и салата и для 19 линий рапса.
С экстрактами растений салата, табака и рапса был проведен тест на способность угнетать цитопатическое действие вируса везикулярного стоматита в фибробластах человека. Наилучшие результаты были получены для растений салата и рапса. Максимальное значение антивирусной активности в экстрактах трансгенного рапса составляло около 4000 МЕ/г биомассы. Экстракты растений табака и салата тоже обладали антивирусным действием, хотя значение активности интерферона в растениях этих видов было ниже (около 1000 МЕ/г биомассы).
- Создание векторных систем, которые могут быть использованы для введения в растительную клетку и эффективной экспрессии чужеродных генов. Проведение транзиентной (временной) экспрессии чужеродных генов в растениях.
Agrobacterium-опосредствованная транзиентная экспрессия чужеродных генов в растениях дает возможность быстро получать рекомбинантные белки. С использованием гена репортерного белка GFP в ИКБГИ НАН Украины разработана методика эффективной транзиентной экспрессии генов in planta, проведен отбор видов растений, наиболее пригодных для транзиентной экспрессии рекомбинантных белков, и получены препаративные количества репортерного белка. Проведена инфильтрация растений N. benthamiana и N. excelsior линиями агробактерй, которые содержали векторные конструкции для транзиентной экспрессии генов интерферона. Показано наличие биологической активности интерферона человека в образцах экстрактов растений, в которых были експресованы конструкции, содержавшие соответствующий ген.
- Исследование клеточных линий с целью поиска вторичных метаболитов с биологической активностью. Исследование биохимических путей вторичного метаболизма. Мониторинг изменений спектра вторичных метаболитов в результате элиситации и стресса с использованием методов ВЭЖХ. Фракционирование экстрактов, изоляция и идентификация отдельных соединений.
- Изучение физиологической роли генов, кодирующих десатуразы с различной субстратной специфичностью, в жизнедеятельности растений в норме и при воздействии абиотических стрессовых факторов среды.
Изучение механизмов устойчивости растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, а также создание растений, устойчивых к абиотическим стрессовым факторам, за счет экспрессии генов, контролирующих модификацию жирных кислот мембранных липидов. Впервые для создания экспериментальных моделей трансгенных растений использована стратегия переноса и экспрессии в растениях гибридных генов, в которых последовательность целевого гена имеет трансляционное слияние с последовательностью репортерного гена термостабильной лихеназы.
Недавние публикации:
- Yu. Luchakivskaya, O. Kishchenko, I. Gerasymenko, Z. Olevinskaya, Yu. Simonenko, M. Spivak and M. Kuchuk (2011) High-level expression of human interferon alpha-2b in transgenic carrot (Daucus carota L.) plants. Plant Cell Reports DOI: 10.1007/s00299-010-0942-5
- Ovcharenko, O., V. Momot, N. Cherep, Y. Sheludko, I. Komarnitsky, V. Rudas and N. Kuchuk (2011) Transfer of transformed Lesquerella fendleri (Gray) Wats. chloroplasts into Orychophragmus violaceus (L.) O.E. Schulz by protoplast fusion." Plant Cell, Tissue and Organ Culture: 105, 21-27 doi.org/10.1007/s11240-010-9833-2
- Sindarovska Y.R., Gerasymenko I.M, Sheludko Y.V., Olevinskaja Z.M., Spivak N.Y., Kuchuk N.V. (2010) Production of human interferon alpha 2b in plants of Nicotiana excelsior by Agrobacterium-mediated transient expression. Cytol Genet 44 (N5), 313-316
- Berdichevets, I., H. Shimshilashvili, I. Gerasymenko, Y. Sindarovska, Y. Sheludko and I. Goldenkova-Pavlova (2010) Multiplex PCR assay for detection of recombinant genes encoding fatty acid desaturases fused with lichenase reporter protein in GM plants. Analytical and Bioanalytical Chemistry 397, 2289-2293DOI 10.1007/s00216-010-3770-0.
- Lystvan, K., V. Belokurova, Y. Sheludko, J. Ingham, V. Prykhodko, O. Kishchenko, E. Paton and M. Kuchuk (2010) Production of bakuchiol by in vitro systems of Psoralea drupacea Bge. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 101, 99-103.
- Sheludko Y. V., (2010) Recent advances in plant biotechnology and genetic engineering for obtaining of secondary metabolites. Cytol Genet 44 (N1), 52-60.
- Герасименко И. М., Головач И. С., Кищенко Е. М., Сахно Л. А., Синдаровская Я. Р., Шимшилашвили Х. Р., Шелудько Ю.В., Голденкова-Павлова И.В. (2010) Получение и анализ трансгенных растений, несущих гены 9 и 12 десатураз цианобактерий. Информационный вестник ВОГиС 14 (1), 127-133.
Патенты лаборатории:
- Пат. 51842 Україна, МПК C 12 N 15/00, C 12 Q 1/25, C 12 Q 1/68. Спосiб детекції рекомбiнантного гена ацил-лiпlдної десатурази, злитої з термостабiльною лiхеназою, в генетично модифiкованiй рослинi методом мультиплексної полiмеразної ланцюгової реакції / Герасименко І.М., Сіндаровська Я.Р., Шелудько Ю.В., Бердічєвєць І. Н., Шімшілашвілі Х. Р., Голдєнкова-Павлова І.В.; заявник та патентовласник Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ та Інстітут общєй гєнєтікі ім. Н. І. Вавілова РАН. –заявл. 23.11.09, заявка № u 2009 12102; заявл. 25.11.2009; опубл. 10.08.2010, Бюл. № 15.
- 21. Пат. 31239 Україна, МПК A 01 H 5/00, A 01 H 5/12, C 07 K 14/00, C 12 N 15/63, C 12 N 15/84, C 12 P 21/00. Спосіб одержання рекомбінантного білка шляхом транзієнтної експресії трансгену в рослині виду Nicotiana excelsior / Сіндаровська Я.Р., Шелудько Ю.В., Герасименко І.М., Кучук М.В.; заявник та патентовласник Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ. – № u 2007 14867; заявл. 27.12.07; опубл. 25.03.08, Бюл. № 6.