Лаборатория биологии РНК и эпигенетики | Институт молекулярной генетики РАН

Аравин Алексей Алексеевич

Аравин Алексей Алексеевич
Заведующий лабораторией
Ученая степень:
кандидат биологических наук
Ученое звание:
без ученого звания
Адрес электронной почты:
Телефон:
   
   

Список сотрудников

Аравин А.А. – зав. лаб., к.б.н.
Есюнина Д.М. – к.б.н., с.н.с.
Кузьменко А.В. – к.б.н., н.с.
Кульбачинский А.В. – зам. зав. лаб., д.б.н., с.н.с.
Миропольская Н.А. – к.б.н., с.н.с.
Рязанский С.С. – к.б.н., н.с.
Веселкина Е.Р. – аспирант ИМГ РАН
Лисицкая Л.А. – аспирант ИМГ РАН
Радион Е.И. – аспирант ИМГ РАН
Шилкин Е.С. – аспирант ИМГ РАН
Олина А.В. – студент МГУ имени М.В.Ломоносова
Огиенко А.Д. – студент МГУ имени М.В.Ломоносова
Фефелова Е. – студент МГУ имени М.В.Ломоносова
 
В исследованиях принимают участие:
Агапов А.А. – вед. инж. САиХМ ЛМГМ
Логутенкова Т.С. – вед. инж. ЛМГМ
Петренко А.А. – гл. спец. ЛМГМ
Петрова М.А. – зав САиХМ ЛМГМ
 

  Нажмите на картинку для увеличения   Нажмите на картинку для увеличения
  Нажмите на картинку для увеличения Нажмите на картинку для увеличения

 

   
   

Основные направления исследований

Лаборатория создана в 2017 г. при поддержке «мегагранта» Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях высшего образования, научных учреждениях, подведомственных Федеральному агентству научных организаций, и государственных научных центрах Российской Федерации (конкурс 2016 года, V очередь: http://p220.ru/phocadownload/win5.pdf).

Целью работы лаборатории является изучение механизмов образования и функций некодирующих РНК у прокариот и эукариот. Короткие некодирующие РНК – важные компоненты геномов эукариот, которые участвуют в подавлении активности генов по механизмам РНК-интерференции (РНКи). РНКи является мощным инструментом для анализа функций генов в фундаментальных исследованиях и имеет большие перспективы применения в терапии заболеваний человека. В работах А.А.Аравина сделано несколько важнейших открытий о роли некодирующих РНК в подавлении активности мобильных генетических элементов у животных. Несколько лет назад под руководством А.А.Аравина были впервые изучены системы РНК-интерференции у бактерий и показано их определенное сходство с системами эукариот. В частности, ключевую роль в обоих случаях играют белки семейства аргонавтов. Однако механизмы образования коротких РНК и их функции в регуляции экспрессии генов как у эукариот, так и у прокариот, остаются во многом неисследованными. Задачей лаборатории является изучение природных функций систем РНК-интерференции и некодирующих РНК у бактерий и эукариот, а также разработка новых инструментов для геномной и эпигеномной инженерии на основе данных систем.
 
Основные направления исследований ЛБРиЭ:
1) Изучение механизма биогенеза некодирующих РНК у эукариот и их роли в регулировании транскрипции и структуры хроматина.
2) Изучение функций и механизмов РНК-интерференции у бактерий.
3) Разработка новых подходов к редактированию генома с использованием некодирующих РНК и белков-Аргонавтов.
 
В результате выполнения исследований будут изучены детальные механизмы процессинга коротких РНК и их связь со структурой хроматина у эукариот, выяснены механизмы и функции систем РНК- и ДНК-интерференции у бактерий, а также созданы новые инструменты для редактирования эукариотических геномов.
 

 
  Нажмите на картинку для увеличения
 

Модель действия бактериального белка-Аргонавта RsAgo: образование коротких гидовых РНК и расщепление плазмиды-мишени (по Olovnikov et al., 2013)
 
 
 
  Нажмите на картинку для увеличения
 

Модель биогенеза piRNA у дрозофилы и связь этого процесса с транскрипцией и структурой хроматина
 
 
    
    

Основные публикации

Избранные публикации сотрудников ЛБРиЭ (2012-2017 гг., до создания ЛБРиЭ):

  1. Miropolskaya N., Esyunina D., Kulbachinskiy A. 2017. Conserved functions of the trigger loop and Gre factors in RNA cleavage by bacterial RNA polymerases. J. Biol. Chem. 292: 6744-6752.
  2. Petushkov I., Esyunina D., Kulbachinskiy A. 2017. s38-dependent promoter-proximal pausing by bacterial RNA polymerase. Nucleic Acids Res. 45: 3006-3016.
  3. Ryazansky S, Radion E, Mironova A, Akulenko N, Abramov Y, Morgunova V, Kordyukova MY, Olovnikov I, Kalmykova A. 2017. Natural variation of piRNA expression affects immunity to transposable elements. PLoS Genet. 13: e1006731.
  4. Y. Chen, E. Stuwe, Y. Luo, M. Ninova, A. Le Thomas, E. Rozhavskaya, S. Li, S. Vempati, J. Laver, D. Patel, C. Smibert, H. Lipshitz, K. Fejes Tóth and A. Aravin. 2016. Cutoff suppresses RNA polymerase II termination to ensure expression of piRNA precursors. Molecular Cell 63: 97-109.
  5. J. Hur, Y. Luo, S. Moon, M. Ninova, G. Marinov, Y. Chung and A. Aravin. 2016. Splicing-independent loading of TREX on nascent RNA is required for efficient expression of dual-strand piRNA clusters in Drosophila. Genes & Development. 30: 840-855.
  6. Esyunina D., Agapov A., Kulbachinskiy A. 2016. Regulation of transcriptional pausing through the secondary channel of RNA polymerase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 113: 8699-8704.
  7. Esyunina D., Turtola M., Pupov D., Bass I., Klimašauskas S., Belogurov G., Kulbachinskiy A. 2016. Lineage-specific variations in the trigger loop modulate RNA proofreading by bacterial RNA polymerases. Nucleic Acids Res. 44: 1298-1308.
  8. Kuzmenko, A., Derbikova, K., Salvatori, R., Tankov, S., Atkinson, G. C., Tenson, T., Ott, M., Kamenski, P., and Hauryliuk, V. 2016. Aim-less translation: loss of Saccharomyces cerevisiae mitochondrial translation initiation factor mIF3/Aim23 leads to unbalanced protein synthesis. Scientific Reports 6: 18749.
  9. Ryazansky SS, Kotov AA, Kibanov MV, Akulenko NV, Korbut AP, Lavrov SA, Gvozdev VA, Olenina LV. 2016. RNA helicase Spn-E is required to maintain Aub and AGO3 protein levels for piRNA silencing in the germline of Drosophila. Eur J Cell Biol. 95: 311-22.
  10. A. Webster, S. Li, J. Hur, M. Wachsmuth, J. Bois, E. Perkins, D. Patel and A. Aravin. 2015. Aub and Ago3 are recruited to nuage through two mechanisms to form a ping-pong complex assembled by Krimper. Molecular Cell. 59: 564-575.
  11. S. Manakov, D. Pezic, G. Marinov, W. Pastor, R. Sachidanandam and A. Aravin. 2015. MIWI2 and MILI have differential effects on piRNA biogenesis and DNA methylation. Cell Reports. 12: 1234-1243.
  12. Esyunina D., Klimuk E., Severinov K., Kulbachinskiy A. 2015. Distinct pathways of RNA polymerase regulation by a phage-encoded factor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 112: 2017-2022.
  13. Miropolskaya N., Esyunina D., Klimašauskas S., Nikiforov V., Artsimovitch I., Kulbachinskiy A. 2014. Interplay between the trigger loop and the F loop during RNA polymerase catalysis. Nucl. Acids Res. 42: 544-552.
  14. Le Thomas A., Stuwe E., Li S., Du J., Marinov G., Rozhkov N., Chen YC, Luo Y., Sachidanandam R., Fejes Tóth K., Patel D., Aravin A. 2014. Transgenerationally inherited piRNAs trigger piRNA biogenesis by changing the chromatin of piRNA clusters and inducing precursor processing. Genes & Development 28:1667-1680.
  15. Kuzmenko A, Atkinson GC, Levitskii S, Zenkin N, Tenson T, Hauryliuk V, Kamenski P. 2014. Mitochondrial translation initiation machinery: conservation and diversification. Biochimie 100: 132-140.
  16. Miropolskaya N., Ignatov A., Bass I., Zhilina E., Pupov D., Kulbachinskiy A. 2012. Distinct functions of regions 1.1 and 1.2 of RNA polymerase s subunits from Escherichia coli and Thermus aquaticus in transcription initiation. J. Biol. Chem. 287: 23779-23789.