Научные достижения

Геном растений:

  • Направление «Биологически активные вещества растительного происхождения — низкомолекулярные биорегуляторы экспрессии эукариотического генома», ставшее приоритетом казахстанских ученых. Выявлены новые высокоэффективные ингибиторы растительного происхождения для изучения биосинтеза белка, РНК и ДНК: нарцеин, гомохаррингтогнин, цитизин, кофеин и его аналоги, спартеин. Синтезированы и исследованы биологические свойства аминокислотных и пептидных аналогов колхицина и колхамина.
  • Описан новый мобильный элементв геноме Triticum timofeevii, имеющий прямое отношение к механизмам регуляции и транспозиции.
  • Создана клонотека ДНК казахстанских сортов пшеницы генов защитного ответа хитиназы 3-х классов, 1,3-β-глюконазы, оксалат оксидазы, Lr10 и Lr21  и изучены особенности их структурной организации функционально-значимых участков для использования в практической селекции и генной инженерии растений.
  • Впервые из пшеницы казахстанского сорта Степная-15 клонирован ген хитиназы I класса, 19-го семейства гликозил-гидролаз ChitSt15. Методами биоинформатического анализа изучены структурные особенности клонированного гена и построена глобулярная модель белка рChitSt15. Изучены физико-химические и  антифунгальные свойства белка р
  • Проведена молекулярно-генетическая  паспортизация сортов казахстанской селекции из коллекции отдела генофонда КазНИИЗР МСХ РК с целью выявления устойчивых к бурой ржавчине, септориозу и желтой пятнистости листьев, сортов-носителей «нулевых» аллелей waxy-генов и гена GpcB1.

Геном человека:

  • Заложены основы молекулярной и популяционной генетики человека в Казахстане, молекулярной медицины, позволяющие установить механизмы возникновения наследственных заболеваний (атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертензия, рассеянный склероз) и их генодиагностику, имеющие важное фундаментальное и практическое значение. Выявлены полиморфизмы ДНК, локализованы точковые мутации и определены нуклеотидные замены генов ароА, ароВ, ароС, pai-1, lpl и pon 1, генов ангеотензиногена (AT) и ангеотензинконвертирующего фермента (ACE) в трех популяциях. Показаны межэтнические различия полиморфизма ДНК.
  • Изучены гены-кандидаты, изменения в которых приводят к развитию нейродегенеративного заболевания — рассеянный склероз, IL-10, IL-13, IL-17, FOXP3, TGF-β.
  • Проведен молекулярно-генетический анализ ДНК мумифицированных останков людей, живших на территории современного Казахского Алтая 2,5 тысячи лет назад. Сравнительный анализ отдельных участков D-петли и полиморфизм V-области  митохондриальной ДНК современной популяции казахов, древних людей и мирового GenBank показал, что и у современных казахов и предполагаемых их предков присутствуют монголоидные и европеоидные компоненты с разницей в их соотношениях. Полученные результаты важны как фундаментальные знания об особенностях генетической структуры современной казахской этнической группы, что позволяет рассматривать вопросы внутриэтнической дифференцировки.

Биотехнология:

  • Проведена молекулярно-биологическая паспортизация разных популяций семиреченского лягушкозуба Ranodon sibiricus, сокола-балобана Falco cherrug и его гибридов с кречетом и сапсаном, беркутов Aquila chrysaetos, горных баранов Ovis ammon, эфедры хвощевой Ephedra equisetina.
  • Разработана первая в Казахстане программа по космической биологии и биотехнологии, реализованная в полетах казахстанских космонавтов Т.Аубакирова, Т. Муссабаева, ряда российских экипажей и последующих экспериментов на Земле. Была разработана программа научных экспериментов казахстанских космонавтов Ғарыш для выполнения на борту Международной космической станции.

Функциональная геномика и генная  инженерия растений:

  • Адаптирован метод цисгенной трансформации пшеницы и картофеля.
  • Впервые в РК с применением метода цисгенного переноса осуществлена трансформация 2-х сортов мягкой пшеницы Саратовская 29 и Казахстанская 19. Получены  29 линий мягкой пшеницы с генами хитиназы и β-1,3-глюканазы. Для каждого сорта рассчитана эффективность регенерации.
  • В результате баллистической трансформации каллусных культур картофеля получены 56 растений-регенерантов сортов Аксор и Невский.
  • Отработана схема пробоподготовки образцов растений, которая может использоваться в поточных экспериментах для проведения масштабного скрининга растений на устойчивость к фитопатогенам.
  • Разработан регламент диагностики фузариозного загрязнения на основе ПЦР технологии.

Молекулярная эпидемиология, популяционная и эволюционная генетика микроорганизмов.

  • Созданы коллекции циркулирующих штаммов Mycobacterium tuberculosis и их ДНК (n>1500). Разработана система присвоения уникальных кодов для образцов ДНК, бактериальных культур и исходного биологического материала. Разработаны алгоритмы генетической дифференциации казахстанских изолятов М.tuberculosis, включая альтернативные панели VNTR типирования. Создана информационная база данных генетических профилей штаммов tuberculosis. Разработаны наборы реагентов для проведения молекулярно-генетической паспортизации микобактериальных изолятов и созданы протоколы высокопроизводительного скрининга в 96- и 384-луночном формате.
  • Проанализировано генетическое разнообразие казахстанской популяции штаммов tuberculosis.
  • Выявлено новое генетическое семейство tuberculosis, названное KAZ-1.
  • Проведен полногеномный анализ казахстанских штаммов Mycobacterium tuberculosis различных генотипов (Beijing, LAM, NEW-1, KAZ-1) и анализ делеционного полиморфизма по локусам RD181, RD122, RD174, RD-Rio, RD115.
  • Впервые описано обнаружение штамма сублинии LAM RD-Rio в Казахстане, при этом показан его вероятный занос в Казахстан из Российской Федерации, а не непосредственно из Южной Америки или Южной/Западной Европы.
  • С применением системы на основе биологических чипов ТБ‑ТЕСТ (ООО «БИОЧИП-ИМБ»)  впервые был установлен широкий спектр генетических детерминант лекарственной устойчивости к препаратам первого и второго ряда для 400 казахстанских штаммов  tuberculosis различных генотипов, что пополнило фундаментальные знания и послужит дальнейшим практическим целям. Полученные данные соответствуют результатам бактериологических тестов и Hain GenoType MTBDRplus.
  • Созданы коллекции изолятов и ДНК, а также базы данных генетических профилей казахстанских изолятов Brucella spp. На основании полученных результатов разработаны наборы реагентов и стандартная операционная процедура по лабораторной молекулярно-генетической дифференциации штаммов Brucella
  • С использованием панели из 16 локусов проведено ручное MLVA генотипирование 428 изолятов Brucella и оптимизирован метод MLVA‑16 для проведения генотипирования на автоматическом капиллярном анализаторе. Все полученные данные пополнили электронную базу паспортов изолятов.
  • Определены восемь из 16 MLVA локусов наиболее информативных локусов, которые могут использоваться в качестве скрининговой панели при исследовании казахстанской популяции Brucella  и решения ряда эпидемиологических задач.
  • По результатам филогенетического анализа как ветеринарных, так и выделенных от людей изолятов, определено, что все они принадлежат виду Brucellamelitensis и относятся к генетическому семейству East Mediterranean (Восточно-Средиземноморский тип). Анализ географического распределения этих изолятов не показал большой плотности и сосредоточения в каком-либо месте. При сравнении выявленных генотипов с актуальной версией базы данных MLVAbank установлено, что некоторые штаммы широко распространены на территории ряда областей Казахстана, а также встречаются в ряде регионов Китая и в Монголии. Такая значительная диссеминация штаммов отдельных генотипов свидетельствует об их эволюционной «успешности» и наличии преимуществ по сравнению с другими штаммами.
Показать больше
Закрыть