Шепелев Валерий Анатольевич | Институт молекулярной генетики
|
Ученая степень:
кандидат физико-математических наук
Ученое звание:
без ученого звания
Подразделение ИМГ:
Лаборатория биоинформатики
Должность в ИМГ:
Научный сотрудник
Телефон:
+7-499-196-02-00
Адрес электронной почты: |
Основные научные интересы, направления исследований и результаты
- алгоритмы анализа нуклеотидных последовательностей;
- молекулярная физика взаимодействий ДНК-белок;
- поиск сайтов связывания белков с ДНК;
- статистические свойства нуклеотидных последовательностей;
- принципы организации генома;
- молекулярная эволюция приматов.
1977-1980. Физико-химическое исследование реакций формальдегида бета-аланином и нуклеотидами, а также оксиметильных производных бета-аланина с нуклеотидами. Получены константы скоростей и равновесия для указанных реакций. Уточнены механизмы реакций. Полученные данные использованы для оптимизации КФ-метода исследования нуклеиновых кислот. Результаты составили предмет дипломной работы, а также отражены в статье.
1980-1983. Физико-химические исследования взаимодействия негистонового белка хроматина
HMG1 с нуклеиновыми кислотами. Получены константы связывания белка с нуклеиновыми кислотами различной природы (однонитевой и двунитевой), нуклеотидного состава и структуры, в том числе, природной ДНК. Исследована дестабилизирующая роль белка HMG1, связанная с повышенным сродством белка к однонитевой ДНК. Результаты составили предмет кандидатской диссертации, а также отражены в статьях.
1984-2015. Биоинформатика. Основные достижения.
1) Разработан пакет программ для оцифровки, хранения, рисования и компьютерной обработки
спектров поглощения, кривых титрования и кинетических кривых, профилей элюции, кривых плавления и т.д.
2) Разработан пакет программ для рутинного анализа белковых и нуклеотидных последовательностей (для Искры-226).
3) Принимал участие в разработке всесоюзной БД первичных структур биополимеров GENEXPRESS.
4) Разработан пакет программ для изучения некоторых статистических свойств нуклеотидных последовательностей, в основном статистики олигонуклеотидов, контекстного смещения частот кодонов, предсказания белок-кодирующих областей, обратной трансляции белков (для Искры-226). Совместно с Бородовским М.Ю. показал, что контекстная зависимость значительно уменьшает вырожденность генетического кода у E.coli.
5) Разработан пакет программ для изучения нуклеотидных последовательностей (для IBM PC).
6) Предложен и реализован алгоритм для ускоренного построения точечных матриц гомологии,
а также алгоритм построения многомерных матриц гомологии.
7) Разработан метод быстрого сравнения последовательностей.
8) Разработан байесовский метод классификации альфоидных послеовательностей. Совместно с Александровым И.А. и др. классифицированы альфоидные последовательности, изучена их хромосомная топография, заселенность диспергированными повторами, предложен сценарий возникновения и молекулярной эволюции альфоидных послеовательностей. Показано, что подтипы старого альфа-сателлита расположены вокруг живой центромеры концентрическими слоями, отражающими молекулярную эволюцию центромеры..
9) Создана усовершенствованная БД экзонов и интронов, ставшая основой для серии работ по структуре и идентификации некоторых классов генов, РНК, интронов и т.д.
- молекулярная физика взаимодействий ДНК-белок;
- поиск сайтов связывания белков с ДНК;
- статистические свойства нуклеотидных последовательностей;
- принципы организации генома;
- молекулярная эволюция приматов.
1977-1980. Физико-химическое исследование реакций формальдегида бета-аланином и нуклеотидами, а также оксиметильных производных бета-аланина с нуклеотидами. Получены константы скоростей и равновесия для указанных реакций. Уточнены механизмы реакций. Полученные данные использованы для оптимизации КФ-метода исследования нуклеиновых кислот. Результаты составили предмет дипломной работы, а также отражены в статье.
1980-1983. Физико-химические исследования взаимодействия негистонового белка хроматина
HMG1 с нуклеиновыми кислотами. Получены константы связывания белка с нуклеиновыми кислотами различной природы (однонитевой и двунитевой), нуклеотидного состава и структуры, в том числе, природной ДНК. Исследована дестабилизирующая роль белка HMG1, связанная с повышенным сродством белка к однонитевой ДНК. Результаты составили предмет кандидатской диссертации, а также отражены в статьях.
1984-2015. Биоинформатика. Основные достижения.
1) Разработан пакет программ для оцифровки, хранения, рисования и компьютерной обработки
спектров поглощения, кривых титрования и кинетических кривых, профилей элюции, кривых плавления и т.д.
2) Разработан пакет программ для рутинного анализа белковых и нуклеотидных последовательностей (для Искры-226).
3) Принимал участие в разработке всесоюзной БД первичных структур биополимеров GENEXPRESS.
4) Разработан пакет программ для изучения некоторых статистических свойств нуклеотидных последовательностей, в основном статистики олигонуклеотидов, контекстного смещения частот кодонов, предсказания белок-кодирующих областей, обратной трансляции белков (для Искры-226). Совместно с Бородовским М.Ю. показал, что контекстная зависимость значительно уменьшает вырожденность генетического кода у E.coli.
5) Разработан пакет программ для изучения нуклеотидных последовательностей (для IBM PC).
6) Предложен и реализован алгоритм для ускоренного построения точечных матриц гомологии,
а также алгоритм построения многомерных матриц гомологии.
7) Разработан метод быстрого сравнения последовательностей.
8) Разработан байесовский метод классификации альфоидных послеовательностей. Совместно с Александровым И.А. и др. классифицированы альфоидные последовательности, изучена их хромосомная топография, заселенность диспергированными повторами, предложен сценарий возникновения и молекулярной эволюции альфоидных послеовательностей. Показано, что подтипы старого альфа-сателлита расположены вокруг живой центромеры концентрическими слоями, отражающими молекулярную эволюцию центромеры..
9) Создана усовершенствованная БД экзонов и интронов, ставшая основой для серии работ по структуре и идентификации некоторых классов генов, РНК, интронов и т.д.
Список публикаций
- Шепелев В.А., Косаганов Ю.Н., Лазуркин Ю.С. Взаимодействие оксиметильных производных бета-аланина с нуклеотидами. Биоорганическая химия, 1982, т.8, N 5, с.686-694.
- Volodin A.A., Shepelev V.A., Kosaganov Yu.N. Stoichiometry and kinetics of complex formation by the recA protein and double-stranded DNA.FEBS Lett., 1982, v.145, N 1, p.53-56.
- Shepelev V.A., Kosaganov Yu.N., Lazurkin Yu.S., Lindigkeit R., Grade K. Interaction of the HMG1 protein with DNA. Stud. biophys.,1982, v.182, N 2/3, p.163-164.
- Shepelev V.A., Kosaganov Yu.N., Lazurkin Yu.S. Interaction of the HMG1 protein with nucleic acids. FEBS Lett., 1984, v.172, N2, p.172-176.
- Автореферат канд. дисс." Взаимодействие белка HMG1 с нуклеиновыми кислотами". Москва, 1985.
- Бородовский М.Ю., Шепелев В.А., Александров А.А. Закономерности контекстного смещения частот синонимических кодонов в E.coli. Молекулярная биология, 1988, т.22, с.767-779.
- A.A.Alexandrov, N.A.Akimova, O.V.Nitsai, G.G.Palmbakh, A.E.Sedov, L.A.Vitzon, G.T.Zhangeldina, E.I.Golovanov, Yu.A.Sprizhitsky, V.A.Shepelev. "GENEXPRESS, database of primary biopolymer structures". Studia Biophysica, 1989, v.129, p.117-122.
- Шепелев В.А. Организация хранения молекулярно-генетической информации в базах данных. Пакеты прикладных программ анализа нуклеотидных последовательностей
- Александров А.А., Александров, Н.Н., Бородовский М.Ю. и др. Компьютерный анализ генетических текстов. М., Наука, 1990, с. 221-241.
- Шепелев В.А. Алгоритм ускоренного построения точечных матриц Гомологии. Биополимеры и клетка. 1991. т.7, N1, с.22-24.
- Shepelev V.A., Yanishevsky N.V. Multidimensional dot-Matrices. Comput. Applic. Biosci. 1994. V.10, N6, 605-611.
- Александров А.А., Сницарь Р.В., Дроздов-Тихомиров Л.Н., Скурида Г.И., Шепелев В.А., Чарикова Е.В., Волкова Л.И., Федосеева В.Б., Казаченко К.Ю., Крупенко М.А., Ревкова Н.В., Ковалев П.В. Компьютерная энциклопедия по молекулярной и общей биологии человека. Молекулярная биология, 1999, т.33, с.80-85.
- Alexandrov I, Kazakov A, Tumeneva I, Shepelev V, Yurov Y. Alpha-satellite DNA of primates: old and new families. Chromosoma. 2001 Aug;110(4):253-266.
- Kazakov A.E., Shepelev V.A., Tumeneva I.G., Alexandrov A.A., Yurov Y.B., Alexandrov I.A. Interspersed repeats are found predominantly in the "old" alpha satellite families. Genomics. 2003, 82(6), 619-627.
- Александров А.А., Дроздов-Тихомиров Л.Н., Шепелев В.А. Биоинформатика, в кн. Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Т.2. Отв.ред Е.Д.Свердлов. М.: Наука, 2003-2004, с.302-329.
- Александров А.А., Дроздов-Тихомиров Л.Н., Шепелев В.А., Федосеева В.Б., Бучацкий А.Г., Казаченко К.Ю., Крупенко М.А., Ковалев П.В., Чарикова Е.В., Ревкова Н.В. Информационная база по биологии человека “HUMBIO”: два года в интернете. Успехи современной биологии, 2004, 124(4), p. 397-403.
- Krupnik O.V., Fadeeva N.V., Kvitko N.P., Shepelev V.A., Nielsen P.E., Lazurkin Y.S. Stability and transformations of bis-PNA/DNA triplex structural isomers. J. Biomol. Struct. Dyn. 2004, 21(4), 503-512.
- Fedorov A., Stombaugh J., Harr M.W., Yu S., Nasalean L., Shepelev V. Computer identification of snoRNA genes using a Mammalian Orthologous Intron Database. Nucleic Acids Res. 2005, 33(14), 4578-4583.
- Shepelev V. and Fedorov A. Advances in the Exon-Intron Database (EID). Briefings in Bioinformatics, 2006, 7(2), 178-185.
- Shao X., Shepelev V., Fedorov A. Bioinformatic analysis of exon repetition, exon scrambling and trans-splicing in humans. Bioinformatics. 2006, 22(6), 692-698.
- Bazeley P.S., Shepelev V., Talebizadeh Z., Butler M.G., Fedorova L., Filatov V., Fedorov A. snoTARGET shows that human orphan snoRNA targets locate close to alternative splice junctions. Gene. 2008, 408(1-2), 172-179.
- Shepelev V.A., Alexandrov A.A., Yurov Y.B., Alexandrov I.A. The evolutionary origin of man can be traced in the layers of defunct ancestral alpha satellites flanking the active centromeres of human chromosomes. PLoS Genet. 2009 Sep;5(9):e1000641.
- Shepelev V.A., Uralsky L.I., Alexandrov A.A., Yurov Y.B., Rogaev E.I., Alexandrov I.A. Annotation of suprachromosomal families reveals uncommon types of alpha satellite organization in pericentromeric regions of hg38 human genome assembly. Genom Data. 2015 Sep 1;5:139-146.