ИММУННЫЙ ОТВЕТ НА ДНК — ЧУЖОЙ СРЕДИ СВОИХ?

С такой лекцией 2 ноября выступил руководитель нашей лаборатории Александр Николаевич Полторак в Сочи, где проходил Саммит «Большие вызовы для общества, государства и науки», организованный Фондом «Талант и успех» и Научно-технологическим университетом «Сириус».

Об итогах работы саммита можно прочитать здесь.

Руководитель лаборатории выступил в Сочи с лекцией

Руководитель нашей лаборатории Александр Николаевич Полторак выступил с лекцией для одаренных школьников в ходе программы «Большие вызовы», организуемой образовательным центром «Сириус» в городе Сочи. 

Тема лекции напрямую связана с важностью использования модельных объектов в науке, особенно мышиных моделей в генетике и иммунологии. «О мышах и людях — 100 лет мышиной генетике» — так называлась лекция Александра Николаевича. Диалог с молодым поколением — это неотъемлемая часть науки в современном мире. 


____________________________________________________
«Никто не знает наперёд, чего человек может сделать» (c) повесть «О мышах и людях», Джон Стейнбек

Когда работа кипит

Электрофорез ДНК в агарозном геле — это дело требующее внимательности, точности и терпения. Особенно когда у вас много образцов. А у нас их много!

В результате гель-электрофореза смесь заряженных макромолекул разделяется из-за различия в их заряде, размере и скорости миграции через гель, помещенный в электрическое поле.
 

Старт эксперимента по картированию ответа на цитозольную ДНК и цитотоксичности к Имиквимоду

В нашей лаборатории стартовал большой эксперимент, целью которого является генетическое картирование ответа на цитозольную ДНК, а также картирование цитотоксичности к Имиквимоду. Появление ДНК (ядерной или митохондриальной) в цитоплазме является сигналом опасности для клетки и вызывает иммунный ответ в виде увеличения экспрессии воспалительных белков. Имиквимод довольно давно применяется в клинике для лечения злокачественных образований поверхности кожи типа меланом. По этим причинам, изучение иммунного ответа на эти соединения довольно актуально. 

Моделью изучения иммунного ответа служили перитониальные макрофаги мышей. Ассоциация между фенотипом и генотипом проводилась на потомках второго поколения от скрещивания С57BL/6 и MSM. Инбредные линии так называемых «диких» мышей (mus musculus musculus , mus musculus castaneus) эволюционировали от классических инбредных мышей более миллиона лет назад. В силу этого мышиные линии дикого типа (например, MSM) и их лабораторные сородичи (С57BL/6) имеют различное фенотипическое проявление на те или иные стимулы: инфекцию, септический шок, чужеродную ДНК (например, вирусную). Такие различия в фенотипе могут быть использованы в классическом генетическом анализе, в ходе которого осуществляется поиск генов, обуславливающих эти различия.

 

Наша лаборатория открывает сезон одноклеточного секвенирования

Почему клетки с одинаковым генотипом по-разному реагируют на один и тот же сигнал запускающий клеточную смерть ? Почему часть клеток погибает, а часть остается живой? 

Чтобы узнать ответы на эти вопросы, наше внимание сосредоточено на поиске ассоциации между экспрессией генов и фенотипом (в нашем случае фенотип — это клеточная смерть). Когда клетка умирает, она имеет определенный уровень экспрессии генов, решающих ее судьбу. Все они отражены в последовательности нуклеотидов РНК, строящейся комплементарно тем областям в ДНК, которые активны в данный конкретный момент. Совокупность РНК, синтезируемая одной клеткой, называется транскриптом. Транскриптом, в отличие от генотипа, может быть разным у генетически идентичных клеток в силу эпигенетических условий, определяемых изменениями окружающей среды клетки, особой динамики процесса и другими негенетическими причинами. Именно последние нас и интересуют. 

Существует подход eQTL, позволяющая определять геномные локусы (области), ответственные за изменение транскриптома, а следовательно и различный уровень экспрессии белков. Расшифровывается аббревиатура eQTL следующим образом: expression Quantitative Trait Loci или локусы количественных признаков экспрессии. Эти области могут содержать эффекторы, которые влияют на фенотип посредством своей экспрессии.
Если изучать смесь из множества клеток, то разделить эти эффекторы, узнать какой за что отвечает, очень трудоемкая работа, а результат может недостаточно точно отражать действительность. Поэтому наши сотрудники пошли другим путем. 

Мы будем изучать каждую клетку подробно, не упуская генетических нюансов, с помощью технологии Одноклеточного Секвенирования. 
Данная технология позволит выявить уровень экспрессии тех генов, количество прочтений которых статистически коррелируют с клеточной смертью или резистентностью к ней.