Аравин Алексей Алексеевич | Институт молекулярной генетики РАН

Аравин Алексей Алексеевич

Ученая степень:
кандидат биологических наук

Ученое звание:
без ученого звания


Подразделение ИМГ:
Лаборатория биологии РНК и эпигенетики

Должность в ИМГ:
Заведующий лабораторией


Телефон:
+7-499-196-00-15

Адрес электронной почты:


Основные научные интересы, направления исследований и результаты

В 2016 году профессор А.А. Аравин стал победителем конкурса на получение грантов Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых («мегагранты») и с января 2017 года возглавил вновь созданнную Лабораторию биологии РНК и эпигенетики в ИМГ РАН.

Начиная с 2010 года и по настоящее время, профессор А.А. Аравин возглавляет лабораторию в одном из ведущих мировых университетов – Калифорнийском технологическом институте (Caltech, США). Результаты его исследований опубликованы более чем в 60 высокоцитируемых статьях в лучших международных журналах (индекс цитирования – около 12000). Профессор А.А. Аравин неоднократно выступал в качестве приглашенного лектора на крупнейших международных конференциях. Он награжден многими престижными наградами, включая награду Национального института здоровья (NIH) для молодых исследователей, награду директора NIH и награды фонда Ховард Хьюз и Паккард.

Профессор А.А. Аравин – один из ведущих ученых в области исследований биологии РНК и регуляции экспрессии генов. Основной областью научных интересов А.А. Аравина является изучение роли некодирующих РНК в регуляции экспрессии генов и организации генома. Ему принадлежит открытие нового класса некодирующих РНК, пиРНК, которое в свое время было отмечено как одно из важнейших открытий года журналом Science. Продолжение этих работ позволило понять функции некодирующих РНК в защите геномов от мобильных генетических элементов и открыло новое направление в изучениях биологии РНК и развития половых клеток. Активное изучение пиРНК в работах А.А.Аравина показало, что механизмы их биогенеза и функций отличаются от всех других классов коротких РНК. Было обнаружено, что пиРНК представляют собой уникальную иммунную систему для защиты генома от мобильных генетических элементов, которая предотвращает повреждения ДНК и накопление мутаций. В целом, работы А.А. Аравина внесли огромный вклад в развитие исследований в области биологии РНК и регуляции экспрессии генов. В настоящее время эти исследования активно развиваются под его руководством в Лаборатории биологии РНК и эпигенетики ИМГ РАН.
 

Опыт работы
2017 Заведующий Лабораторией биологии РНК и эпигенетики
ИМГ РАН, Москва, Россия
2010 – н.в. Профессор
Калифорнийский технологический институт, Факультет биологии и биоинженерии, Пасадина, США
2008 – 2009 Старший научный сотрудник
Лаборатория Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, США
2006 – 2008 Научный сотрудник
Лаборатория Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк
Руководитель: Gregory Hannon
Малые РНК - регуляция экспрессии генов в герминальных клетках; Piwi-белки и ассоциированные с ними малые РНК.
2004 – 2006 Научный сотрудник
Рокфеллеровский университет, Лаборатория молекулярной биологии РНК, Нью-Йорк
Руководитель: Dr. Thomas Tuschl
Малые РНК - регуляция экспрессии генов в герминальных клетках; роль микроРНК в синдроме ломкой Х-хромосомы.
1997 – 2003 Дипломная и диссертационная работы
ИМГ РАН, Отдел молекулярной генетики клетки, Москва, Россия
Руководитель: проф. В.А.Гвоздев
Исследования экспрессии и механизма супрессии генов Stellate у Drosophila melanogaster.
1996 – 1997 Курсовая работа
Mосковский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Лаборатория молекулярной зоологии простейших
Руководитель: д.б.н. А.А.Колесников
Исследования РНК-редактирования у трипаносом.


Преподавательская деятельность, руководство диссертациями

2011 – 2016 Организатор и лектор курса по клеточной билогии в Caltech.
2011 – 2016 Приглашенный лектор разных курсов в Caltech, включая:
главы молекулярной и клеточной биологии;
современные исследования в биологии;
исследования в биоинженерии; вирусология
2006 – 2008 Лектор курсов в Лаборатории Колд Спринг Харбор:
1) Революционные технологии секвенирования и их применение
2) Молекулярная эмбриология мыши
2000 – 2001 Семинары по теме Транскрипционные и пост-транскрипционные механизмы сайленсинга генов.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

 
С 2010 года - руководитель 6 аспирантов



Премии, заслуги, членство в научных обществах

2012 Packard Fellowship for Science and Engineering
2011 Searle Scholar Award
2010 NIH Director’s New Innovator Award
2010 Damon Runyon-Rachleff Innovation Award
2010 Ellison Medical Foundation New Scholar in Aging Award
2008 NIH Pathway to Independence Award
2008 New York Academy of Sciences Blavatnik Award for Young Scientists                                
2008 The RNA Society/Scaringe Young Scientist Award
2006 Cold Spring Harbor Laboratory Postdoctoral Fellowship
2004 Fragile X Research Foundation Postdoctoral Fellowship
2002 European Molecular Biology Organization (EMBO) Fellowship
2002 INTAS Young Scientist Fellowship
2001 Премия Европейской академии для молодых ученых
2001 Медаль российской академии наук с премией для молодых ученых
1998 – 2001 Стипендия фонда Сороса



Список публикаций

Публикации (Лаборатория в Калифорнийском технологическом институте):

  1. Huang X, Fejes Tóth K, Aravin AA. piRNA Biogenesis in Drosophila melanogaster. Trends Genet. 2017 Nov;33(11):882-894.
  2. 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(1):97-109.
  3. 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(7):840-55
  4. 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(4):564-75. doi: 10.1016/j.molcel.2015.07.017
  5. 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(8):1234-1243. doi: 10.1016/j.celrep.2015.07.036.
  6. Cheloufi S, Elling U, Hopfgartner B, Jung YL, Murn J, Ninova M, Hubmann M, Badeaux AI, Euong Ang C, Tenen D, Wesche DJ, Abazova N, Hogue M, Tasdemir N, Brumbaugh J, Rathert P, Jude J, Ferrari F, Blanco A, Fellner M, Wenzel D, Zinner M, Vidal SE, Bell O, Stadtfeld M, Chang HY, Almouzni G, Lowe SW, Rinn J, Wernig M, Aravin A, Shi Y, Park PJ, Penninger JM, Zuber J, Hochedlinger K. (2015) The histone chaperone CAF-1 safeguards somatic cell identity. Nature. 528(7581):218-24. doi: 10.1038/nature15749
  7. Marinov GK, Wang J, Handler D, Wold BJ, Weng Z, Hannon GJ, Aravin AA, Zamore PD, Brennecke J, Fejes Tóth K. (2015) Pitfalls of mapping high-throughput sequencing data to repetitive sequences: Piwi's genomic targets still not identified. Dev Cell. 32(6):765-71. doi: 10.1016/j.devcel.2015.01.013.
  8. A. Le Thomas, G. Marinov and A. Aravin (2014). A Transgenerational Process Defines piRNA Biogenesis in Drosophila virilis. Cell Reports. pii: S2211-1247(14)00676-7.
  9. A. Le Thomas, E. Stuwe, S. Li, J. Du, G. Marinov, N. Rozhkov, YC. Chen, Y. Luo, R. Sachidanandam, K. Fejes Tóth, D. Patel and A. Aravin (2014). Transgenerationally inherited piRNAs trigger piRNA biogenesis by changing the chromatin of piRNA clusters and inducing precursor processing. Genes & Development 28(15):1667-80.
  10. D. Pezic, S. Manakov, R. Sachidanandam and A. Aravin (2014) piRNA pathway targets active LINE1 elements to establish the repressive H3K9me3 mark in germ cells. Genes & Development. 28(13):1410-28. doi: 10.1101/gad.240895.114
  11. Pastor WA, Stroud H, Nee K, Liu W, Pezic D, Manakov S, Lee SA, Moissiard G, Zamudio N, Bourc'his D, Aravin AA, Clark AT, Jacobsen SE. (2014) MORC1 represses transposable elements in the mouse male germline. Nat Commun. 5:5795.
  12. Molaro A, Falciatori I, Hodges E, Aravin AA, Marran K, Rafii S, McCombie WR, Smith AD, Hannon GJ. (2014) Two waves of de novo methylation during mouse germ cell development. Genes & Development 28(14):1544-9.
  13. I. Olovnikov, K. Chan, R. Sachidanandam, D. Newman, A. Aravin (2013) Bacterial Argonaute samples the transcriptome to identify foreign DNA. Molecular Cell. 51(5):594-605.
  14. A. Le Thomas, A. Rogers, A. Webster, G. Marinov, S. Liao, E. Perkins, J. Hur, A. Aravin, and K. Fejes Tóth (2013) Piwi induces piRNA-guided transcriptional silencing and establishment of a repressive chromatin state. Genes & Development 27 (4)
  15. 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
  16. Rozhkov NV, Aravin AA, Zelentsova ES, Schostak NG, Sachidanandam R, McCombie WR, Hannon GJ, Evgen'ev MB. (2010) Small RNA-based silencing strategies for transposons in the process of invading Drosophila species. RNA. 16(8):1634-45.
  17. A. Aravin, G. van der Heijden, J. Castaneda, V. Vagin, G. Hannon and A. Bortvin (2009) Compartmentalization of the piRNA pathway in Mouse Fetal Gonocytes. PLoS Genetics 5(12):e1000764
  18. V. Vagin, J. Wohlschlegel, J. Qu, Z. Jonsson, X. Huang, S. Chuma, A. Girard, R. Sachidanandam, G. Hannon, A. Aravin (2009). Proteomic analysis of murine Piwi proteins reveals a role for arginine methylation in specifying interaction with Tudor family members. Genes & Development 23(15):1749-62
  19. A. Aravin and G. Hannon (2009) Small RNA Silencing Pathways in Germ and Stem Cells. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, Volume LXXIII. 73:283-90.
  20. J. Brennecke, C. Malone, A. Aravin, R. Sachidanandam, A. Stark , G. Hannon (2008) An epigenetic role for maternally inherited piRNAs in transposon silencing. Science. 28;322(5906):1387-92.
  21. A. Aravin, R. Sachidanandam, D. Bourc’his, C. Schaefer, D. Pezic, K. Fejes Tóth, T. Bestor, and G. Hannon (2008) A piRNA pathway primed by individual transposons is linked to de novo DNA methylation in mice. Molecular Cell. 31: 785–799.
  22. O. Tam, A. Aravin (co-first authors), P. Stein, A. Girard, E. Murchison, S. Cheloufi, E. Hodges, M. Anger, R. Sachidanandam, R. Schultz, and G. Hannon (2008) Pseudogene-derived siRNAs regulate gene expression in mouse oocytes. Nature. 453(7194):534-8.
  23. A. Aravin and D. Bourc'his (2008). Small RNA guides for de novo DNA methylation in mammalian germ cells. Genes & Development. 22(8):970-5.
  24. A. Aravin, R. Sachidanandam, A. Girard, K. Fejes Tóth, G. Hannon. (2007) A developmental cascade of piRNA loci implicates Mili in transposon control. Science. 316(5825):744-7
  25. M. Klenov, S. Lavrov, A. Stolyarenko, S. Ryazansky, A. Aravin, T. Tuschl, V. Gvozdev. (2007) Repeat-associated siRNAs cause chromatin silencing of retrotransposons in the Drosophila melanogaster germline. Nucleic Acids Res. 35(16):5430-8.
  26. Landgraf P, Rusu M, Sheridan R, Sewer A, Iovino N, Aravin A, Pfeffer S, Rice A, Kamphorst AO, Landthaler M, Lin C, Socci ND, Hermida L, Fulci V, Chiaretti S, Foa R, Schliwka J, Fuchs U, Novosel A, Muller RU, Schermer B, Bissels U, Inman J, Phan Q, Chien M, Weir DB, Choksi R, De Vita G, Frezzetti D, Trompeter HI, Hornung V, Teng G, Hartmann G, Palkovits M, Di Lauro R, Wernet P, Macino G, Rogler CE, Nagle JW, Ju J, Papavasiliou FN, Benzing T, Lichter P, Tam W, Brownstein MJ, Bosio A, Borkhardt A, Russo JJ, Sander C, Zavolan M, Tuschl T.  (2007) A mammalian microRNA expression atlas based on small RNA library sequencing. Cell. 129(7):1401-14. 
  27. J. Brennecke, A. Aravin, A. Stark, M. Dus, M. Kellis, R. Sachidanandam and G. Hannon. (2007) Discrete small RNA-generating loci as master regulators of transposon activity in Drosophila. Cell. 129(7):1401-14.
  28. A. Aravin, G. Hannon & J. Brennecke (2007) The Piwi/piRNA pathway:  adaptive defense for the transposon arms race. Science. 318(5851):761-4.
  29. A. Aravin, D. Gaidatzis, S. Pfeffer, M. Lagos-Quintana, P. Landgraf, N. Iovino, P. Morris, M.J. Brownstein, S. Kuramochi-Miyagawa, T. Nakano, M. Chien, J. J. Russo, J. Ju, R. Sheridan, C. Sander, M. Zavolan and T. Tuschl (2006) A novel class of small RNAs bind to MILI protein in mouse testes. Nature. 442(7099):203-7.
  30. Sewer A, Paul N, Landgraf P, Aravin A, Pfeffer S, Brownstein MJ, Tuschl T, van Nimwegen E, Zavolan M. (2005) Identification of clustered microRNAs using an ab initio prediction method. BMC Bioinformatics 6, 267. 
  31. Altuvia, Y., Landgraf, P., Lithwick, G., Elefant, N., Pfeffer, S., Aravin, A., Brownstein, M. J., Tuschl, T., and Margalit, H. (2005). Clustering and conservation patterns of human microRNAs. Nucleic Acids Res 33, 2697-2706.
  32. Aravin, A., and Tuschl, T. (2005). Identification and characterization of small RNAs involved in RNA silencing. FEBS Lett. 579, 5830-5840
  33. John, B., Enright, A. J., Aravin, A., Tuschl, T., Sander, C., and Marks, D. S. (2004). Human MicroRNA targets. PLoS Biol 2, e363.
  34. Aravin, A. A., Klenov, M. S., Vagin, V. V., Bantignies, F., Cavalli, G., and Gvozdev, V. A. (2004). Dissection of a natural RNA silencing process in the Drosophila melanogaster germ line. Mol Cell Biol 24, 6742-6750.
  35. Aravin, A. A., Lagos-Quintana, M., Yalcin, A., Zavolan, M., Marks, D., Snyder, B., Gaasterland, T., Meyer, J., and Tuschl, T. (2003). The small RNA profile during Drosophila melanogaster development. Developmental Cell 5, 337-350.
  36. Kogan, G. L., Tulin, A. V., Aravin, A. A., Abramov, Y. A., Kalmykova, A. I., Maisonhaute, C., and Gvozdev, V. A. (2003). The GATE retrotransposon in Drosophila melanogaster: mobility in heterochromatin and aspects of its expression in germline tissues. Mol Genet Genomics 269, 234-242.
  37. Aravin, A. A., Naumova, N. M., Tulin, A. V., Vagin, V. V., Rozovsky, Y. M., and Gvozdev, V. A. (2001). Double-stranded RNA-mediated silencing of genomic tandem repeats and transposable elements in the D. melanogaster germline. Current Biology 11, 1017-1027.
  38. Gvozdev, V. A., Kogan, G. L., Tulin, A. A., Aravin, A. A., Naumova, N. M., and Shevelyov, Y. Y. (2000). Paralogous stellate and Su(Ste) repeats: evolution and ability to silence a reporter gene. Genetica 109, 131-140.
  39. Kogan, G. L., Epstein, V. N., Aravin, A. A., and Gvozdev, V. A. (2000). Molecular evolution of two paralogous tandemly repeated heterochromatic gene clusters linked to the X and Y chromosomes of Drosophila melanogaster. Mol Biol Evol 17, 697-702.
  40. Tulin, A. V., Naumova, N. M., Aravin, A. A., and Gvozdev, V. A. (1998). Repeated, protein-encoding heterochromatic genes cause inactivation of a juxtaposed euchromatic gene. FEBS Lett 425, 513-516.
  41. Aravin, A. A., Yurchenko, V., Merzlyak, E. M., and Kolesnikov, A. A. (1998). The mitochondrial ND8 gene from Crithidia oncopelti is not pan-edited. FEBS Lett 431, 457-460.

 
Обзоры
и главы в монографиях: 

  1. Chen YA, Aravin AA. (2015). Non-Coding RNAs in Transcriptional Regulation. Current Molecular Biology Reports. 2015 Mar 1;1(1):10-18.
  2. Stuwe E, K. Fejes Tóth, Aravin AA. (2014) Small but sturdy: small RNAs in cellular memory and epigenetics. Genes & Development. 28(5):423-31.
  3. Le Thomas A, K. Fejes Tóth, Aravin AA. (2014) To be or not to be a piRNA: genomic origin and processing of piRNAs. Genome Biol. Jan 27;15(1):204.
  4. Olovnikov I, Le Thomas A, Aravin AA. A Framework for piRNA Cluster Manipulation. (2014) Methods Mol Biol. 1093:47-58. doi: 10.1007/978-1-62703-694-8_5.
  5. Malone C, Brennecke J, Czech B, Aravin A, Hannon GJ. (2012) Preparation of small RNA libraries for high-throughput sequencing. Cold Spring Harb Protocls (10).
  6. Olovnikov I, Aravin A.A, Fejes Tóth K (2012) Small RNA in the nucleus: the RNA-chromatin ping-pong. Curr Opin Genet Dev. 22(2):164-71.
  7. A. Aravin and D. Chan (2011) piRNAs meet mitochondria. Developmental Cell. 20(3):287-8.
  8. M. Siomi, K. Sato, D. Pezic, A. Aravin (2011) PIWI-interacting small RNAs: the vanguard of genome defence. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 12(4):246-58.