Генинг Леонид Владимирович | Институт молекулярной генетики РАН

Генинг Леонид Владимирович

Ученая степень:
кандидат биологических наук

Ученое звание:
Старший научный сотрудник


Подразделение ИМГ:
Лаборатория репликации и репарации генома

Должность в ИМГ:
Старший научный сотрудник


Телефон:
+7-499-196-00-11

Адрес электронной почты:
Файл с резюме (CV):


Основные научные интересы, направления исследований и результаты

1976 — 1980.  Клонирование и изучение генов E.coli контролирующих биосинтез некоторых аминокислот. Участие в создании штамма-продуцента треонина.
1981 — 1993.  Работы по клонированию и изучению последовательностей ДНК, окружающих ген гормона роста быка; конструирование и изучение химерного гена, кодирующего слитный белок обладающий активностями гомосеринкиназы и треонинсинтетазы; клонирование генов кератинов человека с высоким содержанием серы.
1994 — 1996.   Изучение влияния повреждений ДНК на гомологичную рекомбинацию в клетках млекопитающих. Была создана уникальная экстрахромосомная система для изучения гомологичной рекомбинации в клетках млекопитающих, позволяющая детектировать и анализировать шесть различных типов рекомбинантов  в одном эксперименте. Большинство этих рекомбинантов ранее по отдельности идентифицировались в многочисленных экспериментах разными исследователями  в клетках млекопитающих и дрожжей.
1998-2015. Серия исследований, посвященная выяснению роли отдельных ДНК-полимераз (и в частности ДНК-полимеразы йота) в клетках млекопитающих. Был создан уникальный метод, позволяющий определять вклад ДНК-полимеразы йота в общий синтез ДНК, осуществляемый экстрактами клеток млекопитающих (Генинг Л.В. с соавт. Биохимия 2006, 71, 201-207. Makarova A.V. et al PLoS One. 2011, 6(1):e16612). С помощью данного метода нами установлено, что эта активность в присутствии ионов магния детектируется только в экстрактах клеток семенников и головного мозга млекопитающих, а в присутствии ионов марганца в экстрактах большинства изученных экстрактов клеток этих животных. Также, нами было показано, что злокачественное перерождение клеток связано с повышением активности ДНК-полимеразы йота в экстрактах клеток человека.
   Для изучения роли отдельных ДНК-полимераз в клетках млекопитающих нами получены РНК аптамеры, способные связываться с ДНК-полимеразой бета человека и ингибировать ее активность. Было показано, что эти аптамеры сходным образом действуют на ДНК-полимеразу каппа человека, но не действуют на фрагмент Кленова ДНК-полимеразы I   E.coli. Скорее всего их специфичность распространяется только на ферменты склонные к некорректному синтезу ДНК, участвующие в преодолении ее поврежденных участков. Кроме того, нами получен аптамер к ДНК-полимеразе йота человека, который не связывается и не ингибирует активности ДНК-полимераз бета и каппа. Скорее всего, его специфичность очень высока, поскольку в экстрактах клеток человека он ингибирует только активность ДНК-полимеразы йота и не затрагивает интенсивности общего синтеза ДНК.
   Токсичность ионов марганца является причиной заболеваний манганизмом и паркинсонизмом. Ранее высказывались предположения, что эти ионы могут изменять точность синтеза ДНК в клетках и  повышать уровень мутагенеза в них, что может быть одной из причин клеточной гибели. С использованием разработанного нами метода определения активности ДНК-полимеразы йота в экстрактах клеток, мы показали, что из восьми наиболее представленных в клетках двухвалентных катионов металлов только ионы марганца могут вызывать эффективное включение некорректного нуклеотида за счет активности этого фермента. Таким образом, только ДНК-полимераза йота потенциально способна наиболее эффективно повышать уровень мутагенеза в клетках млекопитающих при повышении в них концентрации ионов марганца. На основании этого мы предположили, что если отобрать, в процессе культивирования, клетки, устойчивые к ионам марганца, то в них должна быть понижена активность ДНК-полимеразы йота. Однако в отобранных нами клетках клона cKZ5 эта активность не изменялась, но эти клетки обладали повышенной, по сравнению с исходными клетками SKOV-3, способностью к репарации ДНК, что возможно, позволяло им преодолевать мутагенное действие повышенной активности ДНК-полимеразы йота. Но в клетках cKZ5 был повышен уровень поли(АДФ)-рибозилирования, который сам по себе может приводить к гибели клеток по так называемому пути партанатоз (parthanatos) и , скорее всего поэтому, они обладали низкой скоростью роста. Таким образом, мы показали, что воздействие ионов марганца приводит к появлению популяции клеток устойчивых к этим ионам, но обладающих пониженной жизнеспособностью. Возможно, это один из молекулярных механизмов возникновения манганизма и паркинсонизма. 


Преподавательская деятельность, руководство диссертациями

Руководитель 2 кандидатских  диссертаций



Список публикаций

1.   Kozlov Yu.I., Kalinina N.A., Gening L.V., Rebentish B.A. et al. “A suitable method for construction and cloning hybrid plasmids containing EcoRI fragments of E.coli genome”. Mol. Gen. Genet. 1977, v.150, N 2, p.211-220.
2.   Prozorov A.A., Gening L.V., Debabov V.G. “Effect of EcoRI restrictase on transforming DNA from different bacilli”. Genetika, 1977, v.13, N 11, p.1976-1980 (in Russian).
3.   Kozlov Yu. I., Gening L.V., Strongin A.Ya., Debabov V.G. “A simple method for phage or plasmid DNA's isolation suitable as a “Screening test” after molecular cloning”. Anal. Biochem. 1978, v.86, p. 316-319.
4.   Churges E.M., Kozlov Yu.I., Kochetova L.P., Gening L.V. et al. “Isolation and studying of hybrid plasmids carrying the genes of E.coli threonine operon”. Genetika, 1982, v.18, N 10, p.1620-1629 (in Russian).
5.   Tarantul V.Z., Goltsov V.A., Dubovaya V.I., Gening L.V. et al. “Moderately repeated sequences of the pigeon genome transcribed erythroid cells: transcription assessment and cloning”. Biomed. Biochem. Acta, 1984, v.43, N 3, p.48-50.
6.   Gening L.V., Gazaryan K.G. “Genetic engineering approach in livestock: induction of irreplaceable amino acids synthesis in mammalian cells”. Agricultural biology, 1984, v.10, p.63-69 (in Russian).
7.   Gazaryan K.G., Gening L.V., Neznanov N.S. et al. “The 3'flanking region of bovine growth hormone gene has pathes of homology with its 5' flanking region”. Molekularnaya biologiya, 1987, v.21, N 4, p.923-927 (in Russian).
8.   Kalinina N.A., Kushner I.Kh., Gening L.V., Chernin L.S. “Physical mapping of the plasmid R205 and identification of a site responsible for increased UV-induced mutability of the bacterial host”. Mol. Gen. Mikrobiol. Virusol. 1988, N 3, p.19-24 (in Russian)
9.   Akopyan K.Zh., Gening L.V., Begetova T.V. et al. “Characterization of the highly repetitive sequences of the bovine genome”. Molekularnaya biologia, 1989, v.23, N 4, p.988-995 (in Russian).
10. Nickolayev A.I., Chkoniya T.T., Semenova N.A., Gening L.V. et al. “Microinjection of recombinant DNAs in the early embryos of the silkworm Bombix mori”. Molekularnaya biologiya, 1989, v.23, N 4, p.1177-1187.
11. Domansky N.N., Gening L.V., Kovalenko P.G. et al. “Cloning of tobacco nuclear DNA fragment with organ specific promoter activity”. Molecularnaya biologiya, 1989, v.23, N 5, p.1391-1399 (in Russian).
12. Akopyan K.Zh., Zhumabaeva B.D., Gening L.V., et al. “Cloning and partial characteristics of repeats of the ovine genome, having homology with the PstI-family of bovine genome repeats”. Mol. Gen. Mikrobiol. Virusol. 1990, N 11, p.13-15 (in Russian)
13. Akopyan K.Zh., Gening L.V., Tarantul V.Z., Gazaryan K.G. “The structure of PstI-repeats adjacent to the gene of growth hormone and the transcription of PstI-repeats family in different bovine organs”. Molecularnaya biologiya, 1990, v.24,
N 3, p. 775-780 (in Russian).
14. Zhumabayeva B.D., Gening L.V., Gazaryan K.G. “Cloning and structural characterization of human hair high-sulphur keratin genes”. Molekulyarnaya biologiya, 1992, v. 26, p. 813-819.(in Russian).
15. Gening L.V., Andreeva N.B., Gazarian T.G. et al. “Determination of homoserine kinase activity by chromatographic separation and measurement of reaction products”. Biokhimiya 1994, v.59, N 8, p.1238-1244 (in Russian)
16. Gening L., Takeshita M., Levine R.L., Peden K.W, Grollman A.P. “Extrachromosomal unequal homologous recombination and gene conversion in simian kidney cells: effects of UV damage.” Mutation Research 1998, v.407 N 1, p.11-24
17.  Gazarian  K. G., Gening L. V., Gazarian T. G., Andreeva N. B., Gorboretz I. P.       Homoserine in human and animal organisms Amino Acids, 1999, vol. 17 №1, 68.     
18. Gening L.V., Klincheva S.A., Gusev A.S., Surovoi A.Y., Potapov V.K. SSCP   screening   of individual aptamers. Biotechniques. 2001 Oct;31(4):828, 830, 832, 834.
19. Gazarian K.G., Gening L.V., Gazarian T.G. L-Homoserine: a novel excreted metabolic marker  of hepatitis B abnormally produced in liver from methionine Medical Hypotheses 2002, vol. 58(4): 279-283.  
20. Fomenko D.E., Metlitskaya A.Z., Peduzzi J., Goulard C., Katrukha G.S., Gening L.V.,  Rebuffat S., Khmel I.A. Microcin C51 plasmid genes: Possible source of horizontal gene transfer. Antimicrobal Agents and Chemotherapy,  2003, 47(9):2868-2874.
21. Генинг Л.В., Петроченков А.Н., Решетняк А.Б., Андреева Л.Е., Тарантул В.З. Активность, характерная для ДНК-полимеразы йота, в экстрактах клеток из разных органов мыши. Биохимия, 2004, 69, 537-543.
 22. Генинг Л.В., Каменский А.А., Левицкая Н.Г.,  Петроченков А.Н., Полетаева И.И., Тарантул В.З. Повышение активности ДНК-полимеразы йота в клетках мозга мышей, ассоциированное с  агрессивностью.  Биохимия, 2005, 70, 1403-1409.
23. Петроченков А.Н., Генинг Л.В., Морозова Н.Г., Тарантул В.З. Изменение активности ферментов метаболизма ДНК в крови при различных сроках консервации. Гематология и трансфузиология 2005, №2, 40-44.
24. Генинг Л.В. Гришина Е.Е., Петроченков А.Н. Тарантул В.З. Ассоциация повышенной активности ДНК-полимеразы йота с развитием увеальной меланомы человека. Генетика,  2006, 42, 98-103.
 25. Генинг Л.В., Макарова А.В., Млашенко А.М., Тарантул В.З. Фальшивая нота ДНК-полимеразы йота в ансамбле сторожей генома млекопитающих. Биохимия 2006, 71, 201-207.
 26. Dvortsov I.A., Lunina N.A., Chekanovskaya L.A., Shedova E.N., Gening L.V., Velikodvorskaya G.A. Ethidium bromide is good not only for staining of nucleic acids but also for staining of proteins after polyacrylamide gel soaking in trchloracetic acid solution. Analytical Biochemistry 2006, 353, 293-295.
27. Gening L.V., Klincheva S.A., Reshetnjak A., Grollman A.P., Miller H. RNA aptamers selected against DNA polymerase b inhibit the polymerase activities of DNA polymerases b and k. Nucleic Acids Research, 2006, 34, 2579-2586.
28. Gening L.V., Tarantul V.Z. Involvement of DNA polymerase iota in hypermutagenesis and tumorogenesis: an improper model can lead to inaccurate result. Immunology letters 2006,106, 198-199.
29. Генинг Л.В., Макарова А.В., Млашенко А.М., Тарантул В.З. Фальшивая нота ДНК-полимеразы йота в ансамбле сторожей генома млекопитающих. Биохимия 2006, 71, 201-207.
30. Макарова А.В., Тарантул В.З., Генинг Л.В.Эволюция ДНК-полимеразы йота, структура и функция в эукариотах. Биохимия 2008, 73, 346-352.
31. Казаков А.А., Генинг Л.В., Гришина Е.Е., Тарантул В.З., Изменение баланса активности некоторых ДНК-полимераз в некоторых злокачественных опухолях. Медицинская генетика N9, 2008, 32-41.
32. Казаков А.А., Гришина Е.Е., Тарантул В.З., Генинг Л.В. Влияние злокачественного перерождения клеток на активность ДНК-полимеразы йота. Биохимия 2010, 75, 1031-1039.
33. Kazakov A.A., Makarova A.V., Grishina E.E., Tarantul V.Z. Activity of DNA polymerase iota in human basal cell carcinoma. Current Topics in Biochemical Research 2010, 12, 39-49.
34. Makarova A.V., Grabow C., Gening L.V., Tarantul V.Z., Tahirov T.H., Bessho T., Pavlov Y.I. Inaccurate DNA synthesis in cell extracts of yeast producing active human DNA polymerase iota.PLoS One. 2011, 6(1):e16612.
35. Генинг Л.В. ДНК-полимераза йота млекопитающих среди участников синтеза ДНК через повреждение. Биохимия 2011, 76, 76-85.
36. Makarova I.V, Kazakov AA, Makarova AV, Khaidarova NV, Kozikova LV, Nenasheva VV, Gening LV, Tarantul VZ, Andreeva LE. Transient expression and activity of human DNA polymerase iota in loach embryos. Biotechnol Lett. 2012, 34(2): 205-212.
37. Lakhin A.V., Kazakov A.A., Makarova A.V, Pavlov Y.I., Efremova A.S., Shram S.I., Tarantul V.Z., Gening L.V. Isolation and characterization of high affinity aptamer against DNA polymerase iota. Nucleic Acid Therapeutics 2012, 22, 49-57.
38. Лахин А.В., Ефремова А.С., Макарова И.В., Гришина Е.Е., Шрам С.И., Тарантул В.З., Генинг Л.В.Влияние Mn (II) на ошибочную активность ДНК-полимеразы йота в экстрактах нормальных и опухолевых клеток человека. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2013, №1, 14-20.
39. Генинг Л.В., Лахин А.В., Стельмашук Е.В., Исаев Н.К.,. Тарантул В.З. Ингибирование Mn2+-индуцированного некорректного синтеза ДНК с помощью Cd2+ и Zn2+.  Биохимия  2013, том 78, вып. 10, с. 1452 – 1462. 2013, №1, 14-20.
40..Лахин А,В., Тарантул, В.З.,Генинг Л.В. Аптамеры: проблемы, пути их решения и перспективы. ActaNaturae. 2013,5(4):34-43.
41. Лахин А.В., Тарантул В. З.,Генинг Л.В. Индуцированный марганцем некорректный синтез ДНК как возможная причина манганизма. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014, №1, 15-21.
42. Gening L.V., Lakhin A.V., Makarova I.V., Nenasheva V.V., Andreeva L.E., Tarantul V.Z. Alterations in synthesis and repair of dna during the development of loach Misgurnusfossilis. J. Develop. Biol., 2016, 4, doi:10.3390/jdb4010006.          
43. Захарчева К.А., Генинг Л.В., Казаченко К.Ю., Тарантул В.З. Клетки, устойчивые к токсическим концентрациям ионов марганца, обладают повышенной способностью к репарации ДНК. Биохимия, 2017, 82,1, с.101-110.
44. Kazachenko K.Y., Miropolskaya N. A. 1, Gening L V.  Tarantul V. Z. .Makarova, A. V. Alternative splicing at exon 2 results in the loss of the catalyticactivity of mouse DNA polymerase iota in vitro DNA Repair 50 (2017) 77–82.