Ақуыз және нуклеин қышқылдарының зертханасы

Kakimbek Yegizbayev

6 года ago

Зертхана туралы тарихи мәліметтер

Ақуыз және нуклеин қышқылдарының зертханасы 1968 жылы құрылған. Зертхананың негізін қалаушы және бірінші меңгерушісі – Қазақ КСР Ғылым академиясының академигі Мұрат Әбенұлы Айтхожин. 1988 және 2022 жылдар аралығында зертхананы биология ғылымдарының докторы, профессор Болат Құдайбергенұлы Ысқақов басқарды. 2023 жылдың қаңтар айынан бастап зертхана меңгерушісі биология ғылымдарының кандидаты Жигайлов Андрей Викторович болып тағайындалды.

Жигайлов Андрей Викторович

Биология ғылымдарының кандидаты

Ақуыз және нуклеин қышқылдары зертханасының меңгерушісі

Телефон: +7 (727) 239-05-07

E-mail: andrzhig@gmail.com

Андрей Викторович әл-Фараби атындағы ҚазҰУ биология факультетінің түлегі (2002 ж.). Биотехнология магистрі (2004 ж.). ҚР БҒМ ҚН М.ә. Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтының аспирантурасында оқыды (2004-2006 жж.). Ресей ғылым академиясының Сібір бөлімшесінің Химиялық биология және іргелі медицина институтында интернатурадан өтті, Новосибирск, Ресей (2006 ж.); «Секвенирлеу және фрагментті талдау негіздері» бойынша оқудан өтті, Уоррингтон, Ұлыбритания (2007 ж.); Базель Ботаника институтында микроРНҚ-мен жұмыс істеу әдістерін меңгеру бойынша тағылымдамадан өтті. Базель, Швейцария (2007 ж.). 2018 жылы М. Айкімбаев атындағы Қазақ карантиндік және зооноздық инфекциялар ғылыми орталығында «II-IV патогендік топтағы аса қауіпті инфекциялардың қоздырғыштарымен жұмыс істеу әдістері мен әдістері» біліктілігін арттыру курсынан өтті, Алматы қ.

2001 жылдан 2016 жылға дейiн М.ә. Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтының ақуыз және нуклеин қышқылдары зертханасында лаборант – кіші ғылыми қызметкер – ғылыми қызметкер – аға ғылыми қызметкер болып жұмыс істеді. 2016-2022 жылдар аралығында – ақуыз және нуклеин қышқылдары зертханасының жетекші ғылыми қызметкері. 2023 жылдың қаңтар айынан бастап сол зертхананың меңгерушісі болып тағайындалды. 2012 жылдан қазіргі уақытқа дейін «Ұлттық ғылыми-техникалық сараптама орталығы» АҚ жүргізетін кешенді сараптама аясында ғылыми жобалар мен есептерді қарау және сараптау бойынша ғылыми эксперт.

11 ғылыми жоба мен грантқа қатысып, үшеуінде ғылыми жетекші болды.

2016 жылы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің «Алғыс» грамотасымен марапатталған.

Хирш индексі: 3, Researcher ID (Web of Science): N-6073-2015, Scopus ID: 6508121286. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9646-033X.

Ғылыми-зерттеулердің негізгі бағыттары

өсімдіктердегі ақуыз биосинтезінің молекулалық механизмдерін және реттелуін зерттеу;
18S рРНҚ дискретті фрагментациялауымен трансляцияның ақуызды факторларының реттеу механизмдерін зерттеу;
трансляцияның тиімділігін анықтайтын мРНҚ құрылымдық элементтерін зерттеу;
өсімдік вирусының геномының құрылымы мен экспрессиясын зерттеу, РНҚ- интерференциясы;
фитопатогенді вирустарға (PVY, PVM, PVS) және теріс экологиялық факторларға (құрғақшылық, тұздану, төтенше температура) төзімді трансген өсімдіктерін өндіру;
рекомбинантты вакциналарды, медициналық мақсаттар үшін ақуыздарды шығаратын трансгенді өсімдіктерді өндіру.

Ғылыми-зерттеу жобалар

2022-2024 жж.

AP14869357 «Рибосомалық ақуыз S6 гендерін модификациялау арқылы өсімдік өнімділігін арттыру биотехнологиясының ғылыми негіздерін жасау», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Жигайлов А.В.

2020-2022 жж.

AP08855746 «Рибосома биогенезі процесін белсендіру арқылы өсімдік өнімділігін арттыру биотехнологиясын дамыту», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Жигайлов А.В.

2018-2020 жж.

AP05130800 «Бактериялық және өсімдіктер гендерінің экспрессия жүйелері үшін әмбебап трансляция күшейткіштерді анықтау және зерттеу», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Жигайлов А.В.

AR05131133 «Вируспен өсімдіктің арақатынасын зерттеу және вирус материалды оңалту мақсатында, ие жасушаларының РНҚ-интерференциясын төмендететін картофельдің S вирусының белоктарын айқындау», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Карпова О.В.

AP05132066 «Транспластомды өсімдіктерде қой шешек вирусының рекомбинантты антигендері экспрессиясының технологиясын жасау», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Станбекова Г.Э.

2015-2017 жж.

4538/ГФ4 «AteIF2α трансгенінің мутацияланған нұсқаларының экспрессиясын оңтайландыру негізінде абиотикалық стресстерге төзімділігі жоғары гендік модификацияланған картоп өсімдіктерін құру биотехнологиясын дамыту», ғылыми жетекшісі – б.ғ.д. Ысқақов Б.Қ.

1920/ГФ4 «2 (peIF2α) инициациялық факторының альфа суббірлігінің фосфорлануы арқылы өсімдіктердегі мРНҚ трансляциясының реттелуін зерттеу», ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Жигайлов А.В.

Зерттеу әдістері

Рекомбинантты гендерді экспрессациялауға мүмкіндік беретін құрылым құру үшін молекулалық биология және генетикалық инженерия әдістері.

РОТ-ПТР, in vitro-мутагенез әдісімен амплификациялау, ПАА-гельдің электрофорезі мен радиоавтографиясын бөлу және талдау, спецификалық антиденелерді пайдалана отырып иммуноблотинг.

ғылыми жетістіктер

1. Алғаш рет peIF2 өсімдіктерін GDP (Kd_GDP= 150 nM) трансляциялауға бастамашылық факторының ұқсастығы оның GTP (Kd_GTP= 1500 nM) ұрпағынан тек 10 есе артық екендігі көрсетілген, ал сүтқоректілер жасушаларынан (meIF2) ұқсас фактор үшін 100 есе және одан көп. Бірінші рет, өсімдіктердің peIF2 факторында GDP GTP-ге айырбасталуы гуанилдік нуклеотидтермен алмасу үшін міндетті болып табылатын eIF2B қосымша факторының қатысуынсыз орын алуы мүмкін екендігі айтылды. Біріншіден, өсімдік жасушаларында peIF2 факторында GDP GTP-ге айырбасталуы, peIF2 факторы фосфорилирленген немесе жоқ екеніне қарамастан болуы мүмкін. Басылым: Shaikhin S.M., Smailov S.K., Lee A.V., Kozhanov E.V., Iskakov B.K. (1992) Biochimie, V. 74, P. 447-454. Болашақта біздің нәтижелеріміз бен тұжырымдарымыз басқа зерттеу топтарының жұмыстарында толығымен расталған және одан кейін өсімдіктердің ақуызды синтезі туралы барлық ғылыми шолулар мен мақалаларда келтірілген. (IF 3.188; Times Cited 17)

1. Алғаш рет өсімдіктер жасушаларында фосфопротеинкиназа жоқ екендігі, 2 (peEF2) трансляция элонгациясының ерекше фосфорилизациялаушы ақуыздық факторы бар болғаны анықталды. Бұл деректер жануарларға қарағанда өсімдіктерде кері фосфорлану арқылы peEF2 трансляциясын элонгациялаудың негізгі элонгация факторының қызметін реттейтін тетігі жоқ екенін көрсетеді. Басылым: Smailov S.K., Lee A.V., Iskakov B.K. (1993) FEBS Letters, V. 321, P. 219-223. Кейіннен біздің нәтижелеріміз бүкіл әлемде танылды және өсімдіктердің биосинтезі туралы ғылыми шолулар мен мақалаларда келтірілген. (IF 2.999; Times Cited 14)

1. Түйе-тікенек (Alhagi kirgisorum S.) фенолдық қосылысының – полипроантоцианиид (ППA) механизмі өсімдіктер мен жануарлардың ақуыз синтезінің ингибиторы ретінде алғаш рет зерттелді. 1-10 mМ шоғырлануы кезінде ППА арнайы eIF2 коэффициентіне байланысты және ақуыз синтезінің блоктауымен бірге жүретін белсенділікті тежейді. Осылайша, ППA эукариоттық жасушалардағы трансляцияның инициациясының тетіктерін зерттеудің ыңғайлы құралы болып табылады. Препарат ППА бізге түрлі елдердің (АҚШ, Ұлыбритания) ғалымдарының ғылыми-зерттеу жұмыстары үшін берілген және жоғары бағаланды. Бұл жұмысқа проф. Р.М. Кунаеваның зертханасы және Ресей мен АҚШ ғалымдары қатысты. Нәтижелері 2 халықаралық журналдарда жарияланады: Smailov S.K., Mukhamedzhanov B.G., Lee A.V., Iskakov B.K., Denisenko O.N. (1991) FEBS Letters, V. 275, P. 99-101; (IF 2.999; Times Cited 8) Kudlicki W., Picking W., Kramer G., Hardesty B., Smailov S., Mukhamedzhanov B., Lee A., Iskakov B. (1991) European Journal of Biochemistry, V. 197, P. 623-629. (IF 4.530; Times Cited 5)

1. Бидайдың ұрық жасушаларында тұңғыш рет 45S рибонуклеопротеин (РНП) кешендерін таптық және зерттедік. 45S РНП – кіші (40S) рибосомалық қосалқы бөлігінің, ақуызды трансляциялық инициаторлық факторлардың барын және РНП түріндегі мРНҚ бар алдын-ала трансляциялық инициаторлық кешендер болып табылатынын анықтады. 45S РНП кешендерінде біз алғаш рет 134 нуклеотидті ұзындығы бар жаңа шағын РНҚ (5.3S РНҚ) таптық. Бұл мақала халықаралық журналда жарияланды: Iskakov B.K., Madin K.I. (1994) Plant Science, V. 96, P. 99-108. (IF 3.712; Times Cited 4)

1. Алғашқы рет трансляция басталған кезде өсімдік объектілері үшін 40S рибосомалық бөлімшесі үшін жаңа кэп-тәуелсіз мРНҚ байланыс механизмі орнатылды. Бұл механизм 18S рРНҚ-дағы орталық доменімен мРНҚ 5′-трансляцияланбаған дәйектілігінің (5′-НТП) қосымша өзара әрекеттесуінен тұрады. 18S рРНҚ осы аймағына 5′-НТП-дағы комплементарлылық деңгейін жоғарылату мРНҚ аудармасының тиімділігін бірнеше есеге арттыруына эксперименталды түрде дәлелденді. Нәтижелер тек қана іргелі, бірақ практикалық маңызы ғана емес, өйткені олар өте жоғары трансляциялық белсенділікпен жасанды түрде мРНҚ құруға мүмкіндік береді. Осындай жоғары белсенді мРНҚ құнды ақуыздар шығаратын трансгенді өсімдіктерді өндіру үшін гендік инженерияда, жасуша еркін ақуыз синтезі технологиясында қажет. 2 халықаралық жарияланған мақалалары жарияланды: Akbergenov R.Z., Zhanybekova S.S., Polimbetova N.S., Madin K.I., Hohn T., Iskakov B.K. (2003) Complementary interaction between the central domain of 18S rRNA and the 5’ untranslated region of mRNA enhances translation efficiency in plants. In: “Cell-Free Protein Expression”, James R. Swartz (Ed.), ISBN 3-540-05041-8, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, pp. 199-208. Akbergenov R.Z., Zhanybekova S.S., Kryldakov R.V., Zhigailov A., Polimbetova N.S., Hohn T., Iskakov B.K. (2004) ARC-1, a sequence element complementary to an internal 18S rRNA segment, enhances translation efficiency in plants when present in the leader or intercistronic region of mRNAs. Nucleic Acids Research, Vol. 32, No. 1, p. 239-247. (IF 11.237, Times Cited 63)

1. 40S рибосомалық бидай ұрықтары суббөлшектерінде алғаш рет жаңа 5,3S РНҚ табылды және оның қасиеттері зерттелді. 5,3S РНҚ көлемі температураның төмендеуі жағдайында 5 есе артады. 5,3S РНҚ эндогендік нуклеаздардың әрекеті нәтижесінде пайда болатын 18S рРНҚ-да арнайы 5-фрагменті екендігі анықталды. Ресейлік және отандық журналдарда: Zhanybekova S., Polimbetova N., Nakisbekov N., Iskakov B. (1996) Biochemistry (Moscow), V. 61, P. 621-627; (IF 1.724, Times Cited 3), Полимбетова Н.С., Жаныбекова С.Ш., Ли А.В., Искаков Б.К. (1996) Физиология растений, Т. 43, С. 887-893; (IF 0.816)

1. Фитопатогендік вирустарға, құрғақшылыққа және суыққа төзімді трансгенді өсімдіктерді алудың биотехнологиясы анықталды. Картоптың Y вирусының геномдық РНҚ-ның әртүрлі аймақтарын толтыратын мәнсіз РНҚ білдіретін трансгенді темекі және картоп өсімдіктері алынды. Трансгендік картоптың бірнеше желісі Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігінің картоп және көкөніс шаруашылығы институтына (НИИКОХ) тестілеуге жіберілді. Трансгендік картоптың көптеген желілері Y-вирусының картопына айтарлықтай қарсылық көрсетті және одан әрі іріктеу процесі үшін өте перспективалы деп танылды. РНҚ интервенциясын индукция арқылы PVY, PVM, PVS вирустарына көптеген қарсылықтары бар ГМ картоптары алынған.

Трансгендік бактериялар мен өсімдіктерді өндіру үшін технологиялар табылды, сондай-ақ транспластомдық өсімдіктерге де, олар қой терісі препараттарына (SPPV) қарсы рекомбинантты вакцина ақуыздарын, және медицинаға маңызды ақуыздарды (hAFP) өндіреді