Лаборатория функциональной геномики

На протяжении нескольких лет проводятся исследования структурно-функциональной организации гена сфингомиелинсинтазы 1 (SGMS1) человека и особенностей его экспрессии. Разработан подход к идентификации и структурному анализу некодирующих РНК, транскрибируемых с локуса генома человека, содержащего ген SGMS1. Обнаружены циклические РНК гена SGMS1 и детально изучена их структура и экспрессия в разных тканях человека и грызунов. Предложены механизмы образования циклических РНК гена SGMS1 человека, показано, что они обладают преимущественной мозгоспецифической экспрессией и высоким потенциалом к связыванию микроРНК, что может определять их функциональное значение.
 
Проводится анализ транскриптома клеток головного мозга при ишемии и действии пептидных препаратов. Синтетический пептид семакс, состоящий из фрагмента АКТГ(4-7) (Met-Glu-His-Phe) и С-концевого трипептида PGP (Pro-Gly-Pro), успешно используют при лечении больных с тяжелыми нарушениями мозгового кровообращения. Церебральная ишемия – наиболее распространенная причина нарушений функций мозга. Анализ транскриптома является одним из подходов к изучению функционирования мозга в нормальном состоянии, при ишемии и при действии семакса. Работа направлена на изучение механизма действия семакса и поиск метаболических мишеней воздействия данного пептидного препарата при ишемии. В анализе использована экспериментальная модель ишемического инсульта у крыс, которая заключается в обратимой окклюзии правой средней мозговой артерии с использованием филамента. Данная модель является наиболее близкой ишемическому инсульту у человека при лечении с использованием тромболитических препаратов. В условиях модели с помощью «RNA-Seq» проведен полнотранскриптомный анализ изменений содержания мРНК в подкорковых структурах мозга крыс, содержащих очаг повреждения, под воздействием семакса относительно ишемии. Результаты показывает, что гены, повысившие экспрессию при ишемии под воздействием семакса, преимущественно относятся к сигнальным путям, связанным с нейротрансмиссией – кальциевый сигнальный путь, глутаматергические синапсы, холинергические синапсы, дофаминергические синапсы и другие. При этом гены, понизившие экспрессию, преимущественно связаны с воспалительным ответом клеток мозга – MAPK, PI3K и другие сигнальны пути, связанные с воспалением. Результаты анализа указывают на комплексный ответ генома клеток мозга на воздействие семакса и свидетельствуют о нейропротективных свойствах данного пептидного препарата при ишемии.
 
В настоящее время в Лаборатории активно развивается направление по изучению роли некодирующих РНК при ишемии, стресс-вызванных нарушениях памяти и поведения, при действии пептидных препаратов, а также начаты исследования по изучению особенностей функционирования генов, вовлеченных в атерогенез и метаболизм липопротеинов высокой плотности, в клетках крови человека.