Научные направления кафедры генетики

Первые научно-исследовательские работы на кафедре генетики и дарвинизма Мордовского университета были выполнены в 60-е годы, посвященные разработке теории и методов экспериментального мутагенеза. На различных видах растений исследовалась эффективность как традиционно применяемых, так и новых биологически активных индукторов изменчивости, в числе которых мутагены физической и химической природы, в частности гамма-излучения, коронные разряды, алкилирующие соединения и биопрепараты. При чем среди них особый интерес представляют алколойдосодержащие и другие биопрепараты, способные у растений индуцировать различные изменения, в том числе ценные для практической селекции. Вместе с тем они безопасны в экологическом отношении, не загрязняют окружающую среду. С помощью разработанных методов экспериментального мутагенеза получена большая коллекция измененных растений люпина и проса, отдельные из которых перспективны для возделывания на территории Мордовии. В их составе скороспелые, устойчивые к неблагоприятным условиям произрастания и другие. С целью создания исходного материала для селекции на кафедре генетики были начаты исследования по разработке методов клеточной инженерии. В течение многих лет ведутся исследования мутагенного действия различных видов загрязнений окружающей среды. В реализации эффекта генотоксичности определена доминирующая роль тяжелых металлов, распространенных на территории Мордовии загрязнителей окружающей среды. В результате отработаны методы оценки уровня загрязненности по тесту хромосомных аберраций с использованием в качестве тест объектов лука-батуна (Allium fistulosum), плодовой мушки (Drosophila melanogaster), костного мозга мышей и культуры лимфоцитов периферической крови человека.

В настоящее время научно-исследовательская деятельность кафедры ведется по нескольким направлениям: «Молекулярные механизмы регуляции генетических процессов в норме и патологии», «Эколого-генетическая характеристика живых организмов», «Анализ мутаций в ключевых генах, определяющих развитие социально-значимых заболеваний», «Маркерная селекция: анализ мутаций, отягощающих генотип свиней разных пород», «Генетическая инженерия прокариот и получение новых штаммов микроорганизмов с заданными свойствами». Кроме того, кафедрой проводятся научные исследования по методике преподавания биологии и генетических дисциплин. В научно-исследовательскую деятельность внедрены современные методы молекулярно-генетического и цитогенетического анализа, позволяющие анализировать на молекулярном уровне, как генотип, так и фенотип. Изучается роль липидов в регуляции генетических процессов (апоптоза, транскрипции генов и других). Приоритетными стали исследования полиморфизма ДНК, выявление однонуклеотидных замен, лежащих в основе различных заболеваний у людей, выявление точечных мутаций у сельскохозяйственных животных, генетическое тестирование микроорганизмов, с целью выявления новых штаммов, экологическая сертификация и выявление геномодифицированных продуктов.

Продолжена разработка методов тестирования загрязнений окружающей среды с применением модельных тест-систем (лук-батун, лимфоциты человека, половые и соматические клетки моллюсков и др.), позволяющих выявлять и анализировать механизмы различных типов хромосомных аберраций. Проводятся эколого-генетическое тестирование, направленное на выяснение механизмов нарушения генотипов популяций, обитающих в экологически измененных условиях, а также медико-генетические исследования, направленные на анализ спектра и частоты наследственных заболеваний.

                                                                           

                                                                                                        Доцент Гудошникова Т. Н.

 В настоящее время при кафедре генетики функционируют Научно-образовательный центр «ДНК-диагностики и геномных исследований», лаборатории «ПЦР-анализа», «Молекулярной генетики и генной инженерии», «Цитогенетики», «Экологической генетики», «Дрозофильного практикума», «Иммуногенетической экспертизы». На их основе ведутся занятия по общим и специальным курсам, выполняется научно-исследовательская работа. В настоящее время Университет имеет свидетельство Министерства сельского хозяйства РФ о регистрации в государственном племенном регистре по племенному животноводству (лаборатория иммуногенетической экспертизы).

 Проводились исследования по грантам РФФИ и Министерства образования Российской Федерации по темам «Мембранные белки - компоненты рецепторного комплекса (SNARE - комплекса) для белка, связывающегося с фактором, чувствительным к N-этилмалеимиду: особенности их участия в селекционном экзоцитозе внутриклеточных гранул нейтрофилов человека», «Исследование мембранных белков - медиаторов экзоцитоза в нейтрофилах человека» (руководитель С.М. Набокина). По гранту «Интеграция» Минобразования работала по теме «Исследование влияния эндотоксинов на апоптоз перитонеальных макрофагов в ходе стажировки в Институт Фундаментальных проблем биологии РАН» О.Н.Аксенова, также ею был получен вузовский грант.

 Ромашкиной М.В. получен стажерский грант в Институте общей генетики РАН "Геногеографическое изучение финно-угорских и тюркских популяций Центральной России» (совместно с Медико-генетическим центром РАМН). Лопуховой Е.Н. и Трофимовым А.В. получен грант по программе У.М.Н.И.К. «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» на тему «Биотехнология повышения физиологической активности сперматозоидов млекопитающих invitro».

На базе кафедры в июле 2011 г. открыто малое инновационное предприятие ООО «ГСИЦ «Генология-МГУ». Основными видами деятельности МИП являются научные исследования и разработки в области естественных наук. В приоритете научные и прикладные исследования в области агрогенетики:

• маркерная и геномная селекция свиней и крупного рогатого скота; 

• оценка племенной ценности и достоверности происхождения сельскохозяйственных животных;

• молекулярные механизмы генетических нарушений сперматозоидов и оценка их генетической полноценности;

• биотехнологии отбора генетически полноценных сперматозоидов для искусственного осеменения. 

Работа над проектом «Разработка биотехнологии отбора генетически полноценных сперматозоидов» производилась при финансовой поддержке ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере».

 На базе кафедры генетики Мордовского университета проведено несколько межвузовских научных семинаров и симпозиумов, посвященных актуальным вопросам экспериментального мутагенеза и биофизики, в работе которых приняли участие представители ведущих университетов и научных центров страны. Значимыми событиями для кафедры генетики являются проведение научно-практических конференций "Проблемы региональной генетики" (2009 г.), где была принята широкая и обоснованная программа по охране генофондов и генетическому тестированию загрязнений окружающей среды, «Генетико-биохимические аспекты современной биологии клетки» (2010 г.), а также региональная научно-практическая конференция «Современные генетические технологии в области медицины, биологии и ветеринарии» (2011 г.).

 Сотрудники кафедры ежегодно публикуют статьи и тезисы  в центральных изданиях и местной печати, издают учебные пособия и методические рекомендации, получают патенты на изобретения, участвуют в международных симпозиумах и региональных конференциях.

 

                                                                                              Структура кафедры генетики

        Научно-образовательный центр «ДНК-диагностики и геномных исследований

        Лаборатория «ПЦР-анализа»

        Лаборатория «Цитогенетики»

        Лаборатория «Дрозофильный практикум»

        Лаборатория «Экологической генетики»

        Лаборатория  «Молекулярной генетики и генной инженерии»

 

                                                                      Направления научно-исследовательской деятельности:

          ·   Культивирование клеток, получение мутаций и использование мутантных клеток в эксперименте;

          ·   Анализ мутационной изменчивости, исследование полиморфизмов генов, располагающих к различным заболеваниям;

          ·   Изучение молекулярных дефектов и нарушений метаболизма при различных заболеваниях;

          ·   Компьютерное моделирование генетических процессов;

          ·   Изучение экспрессии генов при различных заболевнаиях;

       ·  Экологическая сертификация (выявление генетически модифицированных источников, анализ генотоксичности факторов окружающей среды и т.п.);

          ·   Генетическая инженерия прокариот. Получение новых штаммов микроорганизмов с заданными свойствами;

          ·   Геномная и маркерная селекция: анализ мутаций, влияющих на хозяйственно-полезные признаки свиней и крупного - рогатого скота.