Лаборатория исследования геномных повторов эукариот | Институт молекулярной генетики РАН

Калмыкова Алла Ивановна

Калмыкова Алла Ивановна
Заведующий лабораторией
Ученая степень:
доктор биологических наук
Ученое звание:
без ученого звания
Адрес электронной почты:
Телефон:
   
   

Список сотрудников

Калмыкова Алла Ивановна, заведующий лабораторией, доктор биологических наук
Акуленко Наталья Викторовна, к.б.н., с. н.с.;
Оловников Иван Алексеевич, к.б.н., н.с.;
Радион Елизавета Ивановна, аспирантка;
Лысенко Екатерина Витальевна, аспирантка;
Моргунова Валерия Витальевна, инженер;
Кордюкова Мария Юрьевна, м.н.с.;
Миронова Анастасия Александровна, м.н.с.

   
   

Основные направления исследований

Наши исследования сосредоточены на фундаментальных проблемах в области геномики высших эукариот, таких, как изучение структуры, эволюции и функционирования гетерохроматических последовательностей и роли малых РНК в регуляции активности мобильных элементов у модельного объекта Drosophila. Мы исследуем различные аспекты биохимического пути с участием piРНК (PIWI interacting RNA) в зародышевой линии Drosophila и в процессе раннего эмбриогенеза, в том числе роль коротких РНК в эпигенетическом механизме, связанном с наследованием материнских piРНК. Другое важное направление наших исследований связано с изучением структуры теломерного комплекса в герминальных тканях и в процессе раннего развития, а также роли piРНК в биологии теломер.
   
   

Основные достижения

Начиная с 2005 года, когда была создана Группа исследования геномных повторов эукариот, были получены следующие основные результаты:
2005-2007. Роль системы piРНК сайленсинга в контроле длины теломер у дрозофилы (Savitsky et al. 2006; Shpiz et al. 2007)
2008-2011. Исследованы особенности регуляции экспрессии теломерных ретротранспозонов у дрозофилы. Был описан антисмысловой промотер теломерного ретроэлемента НеТ-A. Было показано, что малые РНК ингибируют экспрессию теломерных и других ретротранспозонов на уровне транскрипции (Shpiz et al 2009; Shpiz et al. 2011).
2011-2014. Обнаружен феномен формирования de novo piРНК кластеров, связанных с инсерциями в эухроматин трансгенных конструкций и эндогенных копий мобильных элементов (Olovnikov et al 2013; Shpiz et al. 2014). В настоящее время мы изучаем структурную организацию эндогенных и трансгенных кластеров piРНК у дрозофилы.
2012-2015. Изучение генетического контроля нарушения функции теломер (слияние  теломер) в раннем развитии дрозофилы (Morgunova et al 2015). Очистка и анализ теломерного белкового комплекса в яичниках и эмбрионах дрозофилы.
 
 Нажмите на картинку для увеличения
 

Нарушения раннего эмбрионального развития при дисфункции теломер в яичниках Drosophila. В норме ранние деления строго синхронизированы (верхняя панель), в то время как нарушение теломерного белкового комплекса (нокдаун гена Ars2, нижняя панель) приводит к нарушению синхронности делений и митотическим дефектам. Синее – окраска ДНК; красное – окраска гамма-тубулина.
 
    
    

Основные публикации

  1. Kalmykova A.I., Kwon D.A., Rozovsky Ya.M., Hueber N., Capy P., Maisonhaute C., and Gvozdev V.A. Selective expansion of the newly evolved genomic variants of retrotransposon 1731 in the Drosophila genomes. Mol. Biol. Evol. 21: 2281-2289, 2004.
  2. Kalmykova A.I., Nurminsky D.I., Ryzhov D.V., Shevelyov Y.Y. Regulated chromatin domain comprising cluster of co-expressed genes in Drosophila melanogaster Nucl. Acids Res. 33: 1435-1444, 2005.
  3. Kalmykova A.I., Klenov M.S., and Gvozdev V.A. Argonaute protein PIWI controls mobilization of retrotransposons in the Drosophila male germ line. Nucl. Acids Res. 33: 2052-2059, 2005.
  4. M. Savitsky, D. Kwon, P. Georgiev, A. Kalmykova, V. Gvozdev Telomere elongation is under the control of the RNAi-based mechanism in the Drosophila germline. Genes Dev. 20: 345-354, 2006.
  5. S. Shpiz , D. Kwon, A. Uneva, M. Kim, M. Klenov, Y. Rozovsky, P.. Georgiev , M. Savitsky , A. Kalmykova Characterization of Drosophila telomeric retroelement TAHRE: transcription, transpositions and RNAi-based regulation of expression.. Mol. Biol. Evol. 24:2535-45, 2007.
  6. S. Shpiz , D. Kwon, Y. Rozovsky, A. Kalmykova rasiRNA pathway controls antisense expression of Drosophila telomeric retrotransposons in the nucleus  Nucl. Acids Res. 37: 268-278, 2009.
  7. Shpiz S, Olovnikov I, Sergeeva A, Lavrov S, Abramov Y, Savitsky M, Kalmykova A. Mechanism of the piRNA-mediated silencing of Drosophila telomeric retrotransposons. Nucleic Acids Res. 39: 8703-8711, 2011.
  8. S. Shpiz and A. Kalmykova Role of piRNAs in the Drosophila telomere homeostasis. Mobile Genetic Elements, 2011, 1, 274-278.
  9. S. Shpiz and A. Kalmykova Control of telomere length in Drosophila, chapter for the book " "Reviews on Selected Topics of Telomere Biology", Bibo Li (Ed.), ISBN: 978-953-51-0849-8, pp. 31-56, InTech, 2012.
  10.  Muerdter F, Olovnikov I, Molaro A, Rozhkov NV, Czech B, Gordon A, Hannon GJ, Aravin AA. (2012) Production of artificial piRNAs in flies and mice. RNA 18(1):42-52
  11. Olovnikov I, Ryazansky S, Shpiz S, Lavrov S, Abramov Y, Vaury C, Jensen S, Kalmykova A. De novo piRNA cluster formation in the Drosophila germ line triggered by transgenes containing a transcribed transposon fragment.Nucleic Acids Res. 2013  41: 5757-68, 2013.
  12. И.А. Оловников, А.И. Калмыкова. piРНК кластеры как основной источник коротких РНК в герминальных тканях животных. Биохимия, 78: 647 – 662, 2013.
  13. Olovnikov I, Chan K, Sachidanandam R, Newman D, Aravin A (2013) Bacterial Argonaute samples the transcriptome to identify foreign DNA. Mol Cell, vol.51(5):594-605
  14.  S. Shpiz, S. Ryazansky, I. Olovnikov, Y. Abramov, A Kalmykova. Euchromatic transposon insertions trigger production of novel pi- and endo-siRNAs at the target sites in the Drosophila germline, PLOS Genetics, 10:e1004138, 2014.
  15.  Morgunova V, Akulenko N, Radion E, Olovnikov I, Abramov Y, Olenina LV, Shpiz S, Kopytova DV, Georgieva SG, Kalmykova A. Telomeric repeat silencing in germ cells is essential for early development in Drosophila. Nucleic Acids Res. 43: 8762–8773б, 2015.