Tiêu đề ФБМФ ИББ_Лаборатория системной геномики и мобиломики растений_публичная версия 1.0_11.04.2024.pdf ✅

Лаборатория системной геномики и мобиломики растений публичная версия 1.0 от 11.04.2024 Содержание Описание лаборатории 2 Направления деятельности лаборатории 4 1. Прикладные разработки 4 a. Технология биологического мутагенеза для ускорения выведения новых сортов растений 4 b. Целевое секвенирование панелей генов растений 5 2. Исследования (фундаментальные) 5 3. Образование / образовательные услуги 5 1
Описание лаборатории 1. Название Физтех-школы: ФБМФ ИББ 2. Название лаборатории + ссылка на оф. страницу/сайт: Лаборатория системной геномики и мобиломики растений 3. Руководитель лаборатории: ○ ФИО, ссылка на оф. страницу/сайт: Киров Илья Владимирович ○ ученая степень: к.б.н., PhD 4. Прикладная или фундаментальная лаборатория: прикладная 5. Названия областей, в которых работает лаборатория: ○ Исследование ДНК / РНК растений ○ Мобильные элементы генома / мобилом растений ○ Генотип / фенотип растений ○ Получение новых сортов / селекция растений ○ Биоинформатика ○ Молекулярная биология ○ Сельское хозяйство / с/х ○ Нанопоровое секвенирование и анализ данных 6. Перечень компетенций/областей научного интереса лаборатории: ○ Мутагенез ДНК растений ○ Биология мобилома и управление мобиломом растений ○ Взаимодействия вирусоподобных частиц ретротранспозонов растений с молекулами клетки ○ Геномное редактирование и нанопоровое секвенирование ○ Изучение особенностей новых инсерций и их эффекта на транскриптомный и эпигеномный уровни ○ Разработка новых биоинформатических и молекулярных методов анализа мобилома растений ○ Создание iTE коллекций растений ○ Разработка новых методов активации мобильных элементов с использованием РНК технологий и геномного редактирования ○ Разработка методов для ускоренного создания новых генотипов и фенотипов растений ○ Целевое секвенирование панелей генов растений 7. Перечень основного оборудования: нет 8. Список публикаций: ○ Источник 1 ○ Источник 2 ○ Источник 3 ● общее количество публикаций за последние 10 лет: 93 ● количество и перечень высокорейтинговых/«топовых» публикаций (Q1 журналы и A* конференции): информация отсутствует 2
● перечень публикаций, которые являются подтверждением компетенций лаборатории в ее основных областях исследований, либо в новых / перспективных областях: ○ Ekaterina Polkhovskaya, Ivan Gruzdev, Evgeniy Moskalev, Pavel Merkulov, Anna Bolotina, Alexander Soloviev and Ilya Kirov. Nanopore Amplicon Sequencing Allows Rapid Identification of Glutenin Allelic Variants in a Wheat Collection. Agronomy 2024, 14(1), 13; https://doi.org/10.3390/agronomy14010013 ○ Kirov I, Kolganova E, Dudnikov M, Yurkevich OY, Amosova AV, Muravenko OV. A Pipeline NanoTRF as a New Tool for De Novo Satellite DNA Identification in the Raw Nanopore Sequencing Reads of Plant Genomes. Plants (Basel). 2022 Aug 12;11(16):2103. doi: 10.3390/plants11162103. PMID: 36015406; PMCID: PMC9413040. ○ Kirov I, Merkulov P, Dudnikov M, Polkhovskaya E, Komakhin RA, Konstantinov Z, Gvaramiya S, Ermolaev A, Kudryavtseva N, Gilyok M, Divashuk MG, Karlov GI, Soloviev A. Transposons Hidden in Arabidopsis thaliana Genome Assembly Gaps and Mobilization of Non-Autonomous LTR Retrotransposons Unravelled by Nanotei Pipeline. Plants (Basel). 2021 Dec 6;10(12):2681. doi: 10.3390/plants10122681. PMID: 34961152; PMCID: PMC8704663. ○ Penin AA, Kasianov AS, Klepikova AV, Kirov IV, Gerasimov ES, Fesenko AN, Logacheva MD. High-Resolution Transcriptome Atlas and Improved Genome Assembly of Common Buckwheat, Fagopyrum esculentum. Front Plant Sci. 2021 Mar 16;12:612382. doi: 10.3389/fpls.2021.612382. PMID: 33815435; PMCID: PMC8010679. ○ Kirov I, Omarov M, Merkulov P, Dudnikov M, Gvaramiya S, Kolganova E, Komakhin R, Karlov G, Soloviev A. Genomic and Transcriptomic Survey Provides New Insight into the Organization and Transposition Activity of Highly Expressed LTR Retrotransposons of Sunflower (Helianthus annuus L.). Int J Mol Sci. 2020 Dec 7;21(23):9331. doi: 10.3390/ijms21239331. PMID: 33297579; PMCID: PMC7730604. ○ Kirov I, Odintsov S, Omarov M, Gvaramiya S, Merkulov P, Dudnikov M, Ermolaev A, Van Laere K, Soloviev A, Khrustaleva L. Functional Allium fistulosum Centromeres Comprise Arrays of a Long Satellite Repeat, Insertions of Retrotransposons and Chloroplast DNA. Front Plant Sci. 2020 Oct 23;11:562001. doi: 10.3389/fpls.2020.562001. PMID: 33193489; PMCID: PMC7644871. ○ Hibrand Saint-Oyant L, Ruttink T, Hamama L, Kirov I, Lakhwani D, Zhou NN, Bourke PM, Daccord N, Leus L, Schulz D, Van de Geest H, Hesselink T, Van Laere K, Debray K, Balzergue S, Thouroude T, Chastellier A, Jeauffre J, Voisine L, Gaillard S, Borm TJA, Arens P, Voorrips RE, Maliepaard C, Neu E, Linde M, Le Paslier MC, Bérard A, Bounon R, Clotault J, Choisne N, Quesneville H, Kawamura K, Aubourg S, Sakr S, Smulders MJM, Schijlen E, Bucher E, Debener T, De Riek J, Foucher F. A high-quality genome sequence of Rosa chinensis to elucidate ornamental traits. Nat Plants. 2018 Jul;4(7):473-484. doi: 10.1038/s41477-018-0166-1. Epub 2018 Jun 11. PMID: 29892093; PMCID: PMC6786968. ○ Fesenko I, Kirov I, Kniazev A, Khazigaleeva R, Lazarev V, Kharlampieva D, Grafskaia E, Zgoda V, Butenko I, Arapidi G, Mamaeva A, Ivanov V, Govorun V. 3
Distinct types of short open reading frames are translated in plant cells. Genome Res. 2019 Sep;29(9):1464-1477. doi: 10.1101/gr.253302.119. Epub 2019 Aug 6. PMID: 31387879; PMCID: PMC6724668. ○ Kirov, I.; Merkulov, P.; Polkhovskaya, E.; Konstantinov, Z.; Kazancev, M.; Saenko, K.; Polkhovskiy, A.; Dudnikov, M.; Garibyan, T.; Demurin, Y.; Soloviev, A. Epigenetic Stress and Long-Read cDNA Sequencing of Sunflower (Helianthus annuus L.) Revealed the Origin of the Plant Retrotranscriptome. Plants 2022, 11, 3579. https://doi.org/10.3390/plants11243579 ○ Ilya Kirov, Pavel Merkulov, Sofya Gvaramiya, Roman Komakhin, Murad Omarov, Maxim Dudnikov, Alina Kocheshkova, Zakhar Konstantinov, Alexander Soloviev, Gennady Karlov, Mikhail Divashuk: Illuminating the plant transposon insertion landscape in real time using Cas9-targeted Nanopore sequencing and a novel pipeline, bioRxiv 2021.06.11.448052; doi: https://doi.org/10.1101/2021.06.11.448052 9. Общая численность сотрудников лаборатории, количество докторов/кандидатов наук: 11 человек, из них 2 к.б.н. 10. Заказчики лаборатории: нет 11. Внешние партнеры лаборатории: ● индустрия (компании и т. п.): ○ Агрофирма «Поиск» – мутагенез томата (предоставляют агрокультуры для проекта и проверяют результаты исследований) ○ «Смарт» – фенотипирование и выращивание растений кондитерского подсолнечника после мутагенеза (предоставляют агрокультуры для проекта и проверяют результаты исследований) ● наука (институты и т. п.): ○ ВНИИСБ – разработка методов и общие исследования ○ ВНИИМК им. Пустовойта – фенотипирование и выращивание растений подсолнечника после мутагенеза Направления деятельности лаборатории 1. Прикладные разработки a. Технология биологического мутагенеза для ускорения выведения новых сортов растений i. Краткое описание: Суть технологии заключается в создании большого количества случайных изменений в ДНК растения (мутаций) и дальнейшем выборе растений с подходящими мутациями путем изучения их ДНК. Это ускорит выведение новых сортов растений в 2–3 раза по сравнению с существующими технологиями (с 7–10 лет до 3–4 лет) ii. Область применения: Сельское хозяйство – выведение новых сортов растений для адаптации к изменениям климата, для 4