Получение и изучение свойств целентеразин-зависимых биолюминесцентных белков – люцифераз и фотопротеинов, а также их генетических и химических производных и разработка методов анализа на их основе для применения в биомедицине и экологии.

Основные направления

• Получение бифункциональных коньюгатов люцифераз с различными биоспецифическими молекулами (полипептидами, олигонуклеотидами, гаптенами и пр.) и исследование их свойств как репортеров в молекулярном анализе.
• Разработка дизайна аналитических систем на основе биолюминесцентных репортеров для выявления диагностических важных мишеней (онкомаркеров, инфекционных агентов, однонуклеотидных полиморфизмов и пр.).
•  Испытание предложенных систем с использованием модельных, клинических и природных образцов.
• Исследование устойчивости покоящихся стадий ветвистоусых ракообразных к действию различных токсикантов.
• Состав диатомовых водорослей и длинноцепочечных алкенонов в донных отложениях озер Средней Сибири, а также их динамика как палео-индикаторы климатических изменений.
• Разработка биотестов на основе водных и наземных растений для контактного биотестирование донных отложений и почв. Оценка чувствительности индикаторных параметров растений к качеству ДО и почв. В качестве индикаторных видов используются погруженные макрофиты родов Elodea и Myriophyllum, а также семена дикорастущих злаков.

Основные достижения

• Разработаны способы получения биолюминесцентных меток химическим коньюгированием и генетическим фьюзингом целентеразин-зависимых люцифераз с рядом биоспецифических молекул
• Разработан и испытан на значительном количестве клинических образцов способ выявления однонуклеотидных полиморфизмов биолюминесцентным анализом на основе двухволновой детекции
• На основе биолюминесцентного репортера и РНК-аптамерной сенсорики разработан способ выявления патогенных анти-ОБМ антител, ассоциированных с развитием рассеянного склероза 
• Для получения аптамеров биоспецифичных к целевой мишени предложен подход на основе биолюминесцентного сигнала, позволяющий отслеживать эффективность селекса, оценивать аффинность отобранных аптамеров и их относительную локализацию на молекуле-мишени.
• В лабораторных экспериментах определены критические дозы облучения и концентрации тяжелых металлов, при которых наблюдаются острые (эффективность реактивации яиц) и хронические (изменения в жизненном цикле и популяционных характеристиках) эффекты воздействия токсикантов на покоящиеся яйца.
• Обнаружено, что в кернах донных отложений озер Учум и Шира количественный и качественный составы длинноцепочечных алкенонов значительно варьируют, что может быть отражением изменений в экосистемах озер в позднем голоцене.
• Проанализированы распределения створок диатомей в донных отложениях оз. Заповедное (Эвенкия, заповедник «Тунгусский») в период до 2000 лет назад. Выявлены периоды с различным видовым составом, что свидетельствует о климатических и гидрологических изменениях на данном временном интервале.

Методы исследований

• Методы генетической инженерии (ПЦР, клонирование, конструирование мутантных и гибридных вариантов генов)
• Стандартные методы биохимии для получения и изучения свойств рекомбинантных белков, все виды хроматографии, гель-электрофореза, спектроскопии.
• Микробиологические методы: культивирование биомассы рекомбинантных бактерий, дезинтегрирование клеток и фракционирование полученных экстрактов
• Микроскопия, различные виды
• Генетический анализ видового состава.
• Химический анализ

Сотрудники