ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2014, № 5, с. 539-540
ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ
50 ЛЕТ ЛАБОРАТОРИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК
DOI: 10.7868/S0002332914030102
Первая в Советском Союзе лаборатория генетики соматических клеток млекопитающих была создана в 1963 г. в радиобиологическом отделе Института атомной энергии им. И.В. Курчатова выдающимся русским генетиком, известным радиобиологом доктором биологических наук профессором Николаем Иосифовичем Шапиро (1906—1987). Бесспорная заслуга Н.И. Шапиро — создание коллектива квалифицированных исследователей, работающих в этой области генетики.
Основное направление исследований, проводимых лабораторией в то время, — мутагенез. Это одна из фундаментальных проблем генетики, которая изучалась на новом объекте с помощью принципиально новых методов. Экспериментальные исследования спонтанного мутагенеза в соматических клетках млекопитающих in vitro еще раз подтвердили высказанную Н.И. Шапиро
еще в 1930-е гг. гипотезу о темпе спонтанного мутирования как об адаптивном признаке вида.
В 1968 г. в лаборатории впервые была продемонстрирована индукция генных мутаций в соматических клетках млекопитающих. Была установлена положительная корреляция летального и мутагенного действия УФ-лучей в клетках млекопитающих с различной УФ-чувствительностью. Было показано, что УФ-чувствительность обусловлена нарушением процесса пострепликатив-ной репарации. Особое внимание в лаборатории уделялось проблеме взаимосвязи мутагенеза и канцерогенеза. В 1973 г. было открыто явление индукции генных мутаций в клетках человека и китайского хомячка под влиянием онкогенного ДНК-содержащего вируса 8У40.
Совокупность полученных результатов подтвердила гипотезу Н.И. Шапиро, согласно которой значительный вклад в вирусный канцерогенез вносят мутации клеточных генов, индуцированные вирусом. Результаты проведенных исследований были признаны открытием и зарегистрированы Государственным комитетом СССР по делам изобретений и открытий в 1986 г. Было установлено, что активированные клеточные онкогены способны повышать частоту генных мутаций в клетке, которая приводит к появлению нестабильности и к возникновению мутаций в других протоонкогенах, а в конечном итоге многоэтапного процесса канцерогенеза — к превращению нормальной клетки в злокачественную.
Проблема взаимосвязи мутагенеза и канцерогенеза легла в основу Государственной программы "Онкогенетика", которая была успешно выполнена под руководством Н.И. Шапиро. В лаборатории была получена большая коллекция независимо возникших мутантов по гену ГФРТ, позволившая провести межаллельную комплементацию между мутантами. Были выявлены девять групп комплементации и составлена функциональная карта локуса ГФРТ.
В лаборатории генетики соматических клеток со дня ее основания работала группа во главе с И.П. Арман, исследовавшая радиационную и молекулярную генетику дрожжей. Затем эта группа была переведена во вновь организованную лабораторию молекулярной генетики дрожжей. Приоритетные результаты были получены в области
540
50 ЛЕТ ЛАБОРАТОРИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ
генетического контроля репарационных систем клетки и при определении их роли в образовании индуцированных и спонтанных мутаций. Впервые была обнаружена способность дрожжей-сахаромицетов к восстановлению премутационных повреждений при задержке первого пострадиационного деления.
Н.И. Шапиро, Е.Е. Погосянц и Р.Г. Бутенко были вдохновителями и организаторами проведения всесоюзных совещаний по генетике соматических клеток животных и растений, три из которых состоялись в 1980, 1983, 1986 гг. После смерти Н.И. Шапиро были проведены две конференции по генетике соматических клеток (1989, 1993). Одна из них была посвящена памяти Н.И. Шапиро. После многолетнего перерыва в 2005 г. удалось возобновить эту традицию силами инициативной группы сотрудников Института молекулярной генетики РАН. В 2011 г. была проведена очередная VIII Международная конференция по молекулярной генетике соматических клеток.
С 1992 г. лаборатория, которую возглавил доктор биологических наук профессор И.А. Гривенников, стала называться лабораторией молекулярной генетики соматических клеток и вошла в состав отдела вирусной и клеточной молекулярной генетики (заведующий — доктор биологических наук профессор В.З. Тарантул). В этот же период были начаты работы с эмбриональными стволовыми клетками млекопитающих и создан сектор молекулярной генетики стволовых клеток (руководитель — кандидат биологических наук Е.С. Мануилова). В лаборатории проводились исследования, связанные с установлением функций ряда важных генов вирусного происхождения (гены tat и nef вируса иммунодефицита человека) и генов человека, участвующих в регуляции процессов пролиферации, дифференцировки и клеточной гибели (ngf, bdnf, pub, presenilin). Параллельно в лаборатории развивались работы по исследованию влияния ряда регуляторных пептидов семейства
меланокортинов на дифференцировку и жизнеспособность нервных и глиальных клеток ^йуепшкоу et а1., 2008). В ряде пептидов, синтезированных в ИМГ РАН и являющихся основой оригинальных лекарственных препаратов, обнаружена способность регулировать экспрессию ряда нейротрофических факторов и предотвращать гибель нервных клеток. В 2001 г. за работу по созданию нового лекарственного препарата "Се-макс" И.А. Гривенникову в составе авторского коллектива была присуждена Премия Правительства Российской Федерации.
В настоящее время в лаборатории изучаются молекулярно-генетические и клеточные основы ряда нейродегенеративных заболеваний (болезнь Паркинсона, болезнь Гентингтона) на базе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. В лаборатории созданы клеточные модели, позволяющие оценивать пролиферативную и цитоток-сическую активность различных классов химических веществ, в частности пептидов, являющихся потенциальными лекарственными соединениями. Основы модели — первичные культуры нервных и глиальных клеток, а также трансформированные и генетически модифицированные клетки млекопитающих, в том числе человека. В лаборатории создан банк культур клеток млекопитающих, включая человека, причем большинство клеточных линий получены ее сотрудниками. В банке имеются как первичные культуры клеток, так и трансформированные и эмбриональные стволовые клетки с различными генетическими модификациями, а также индуцированные плюрипо-тентные стволовые клетки от больных с нейроде-генеративными заболеваниями.
Лаборатория принимает активное участие в подготовке студентов и аспирантов и оказывает методическую помощь сотрудникам различных подразделений Института, а также других организаций в области клеточной биологии.
ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ № 5 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.