Основные научные направления секции: системная биология, омиксные технологии (геномика, транскриптомика, протеомика, метаболомика), моделирование и анализ данных, искусственный интеллект, машинное обучение, синтетическая биология, сборка генов и геномов, природоподобные технологии, искусственные мембраны, искусственные ферменты, направленная эволюция ферментов, эпидемиология, вирусология, бактериофаги, инженерия и приборостроение для биологии и медицины.
Данная секция проводится кафедрой системной и синтетической биологии, Институтом биофизики будущего МФТИ, Институтом системной биологии и медицины Роспотребнадзора
Формат проведения: онлайн
Дата и время проведения: 31.03.2025 в 12:00
Место проведения: онлайн платформа
В работе исследуются процессы формирования и перестройки белковых комплексов в M. gallisepticum, с особым акцентом на возможное существование гликосомы и участие гликолитических ферментов в регуляции клеточных процессов. Для анализа используются методы биохимического фракционирования, кросс-линкинга белков, а также биофизические методы изучения взаимодействий белок-белок и белок-ДНК.
В данной работе был предложен вариант сборки фрагментов ДНК из олигонуклеотидов, синтезированных на микрочипах. Анализ количества ошибок в полученных последовательностях показал перспективность этой методики.
Работа посвящена разработке методов реставрации повреждённых микропрепаратов, актуальность которой обусловлена значительным количеством объектов, требующих восстановления в научных и образовательных учреждениях. На основе экспериментальных данных создано методическое руководство, позволяющее сохранить и продлить срок службы ценных научных материалов, что снижает затраты на создание новых образцов и поддерживает целостность музейных и учебных коллекций.
В работе ииследуется влияние полиэтиленового микропластика на поведение и сердечно-сосудистую систему Danio rerio с учётом возможных долгосрочных последствий для экосистем и здоровья человека. в ходе исследования выявлено, что полиэтиленовые микрочастицы в концентрации 100 мкг/л оказывают значительное влияние на поведение и частоту сердечных сокращений у Danio rerio. При меньшей концентрации значительных изменений в поведении и ЧСС не зафиксировано.
Диабетическая язва стопы — тяжелое осложнение сахарного диабета, ведущее к ампутациям нижних конечностей. В нашем исследовании мы проанализировали данные высокоэффективной жидкостной хроматографии с последующей масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС) липидной фракции сыворотки крови пациентов с диабетом, как без язвы, так и с осложнениями. По результатам статистической обработки признаков мы выявили группу метаболитов, перспективных для диагностики этого тяжелого осложнения.
Большим потенциалом для решения проблем регенеративной медицины в области кардиологии обладают подходы и методы клеточной терапии. Однако эти подходы могут быть связаны с различными нежелательными эффектами, например с аритмиями приживления. В данной работе мы проверяем гипотезу о том, что оба механизма (формирования щелевых контактов и эфаптической связи) вносят различимый вклад в образование связи между подсаженными клетками (graft) и тканью-рецепициентом (host) в первые часы приживления.
В работе исследуются паттерны покрытия клинически значимых генов на основе данных таргетного секвенирования внеклеточной ДНК, выделенной из плазмы крови пациентов с онкологическими заболеваниями. Был проведен анализ метрик покрытия для регионов интереса в зависимости от значений технических параметров или соответствующего диагноза.
В системах молекулярной коммутации обычно задействовано множество попарно взаимодействующих олигонуклеотидов, причем эффективность связывания каждой пары сильно зависит от внешних условий. В данной работе рассматриваются наборы олигонуклеотидов, в которых концентрации одного или нескольких участников взаимодействия остаются практически неизменными в широком диапазоне внешних условий, несмотря на значительную зависимость каждой отдельной реакции от этих факторов.
В данной работе рассматривается возможность прогнозирования метастазов для рака молочной железы на основе данных экспрессии генов перестройки актинового цитоскелета с помощью методов машинного обучения
Работа посвящена поиску новых биомаркеров среди лабораторных анализов и использованию методов искусственного интеллекта (ИИ) для прогнозирования и скрининга депрессии. Исследование выявляет значимые корреляции между лабораторными параметрами и степенью депрессии. Разработка модели ИИ на основе этих корреляций может повысить точность диагностики и помочь в персонализированном лечении депрессии.
В данной работе описывается разработка системы управления испытательного стенда аппарата транспортировки донорского сердца. Стенд основан на прокачивании через донорский орган подогретой и насыщенной кислородом крови.
В данной работе в качестве объектов исследования выступают липидные бислои различных составов DOPC-100% и DOPC:Chol 70:30. В ходе исследования было собрано множество кривых подвода-отвода, на основании которых были получены такие механические характеристики как сила пробоя билипидного слоя и его толщина. Кривые были записаны на различных скоростях. Полученные данные показывают влияние холестерина на жесткость липидного бислоя.
В данной работе на основе высокопроизводительной агентной модели POEM была воссоздана система транспортных потоков рабочих, подобная наблюдаемой в Москве и Московской области. По результатам ее исследования была продемонстрирована важность своевременного ограничения этих потоков для значительного снижения нагрузки на систему здравоохранения на примере распространения уханьского штамма SARS-CoV-2.
Детекция третичных лимфоидных структур (ТЛС) имеет важное значение для диагностики и лечения онкологических заболеваний. В данной работе предлагается метод обнаружения ТЛС в мультиплексных изображениях срезов опухолевых тканей. Исследуется структура обнаруженных ТЛС и их разделение на основе морфологических характеристик и клеточного состава.
В рамках данной работы была разработана платформа для визуализации индуцибельного синтеза пероксида водорода на основе фермента DAAO и флуоресцентного биосенсора HyPer7. В дальнейшем созданная система может быть использована для мультифотонного имаджинга через абдоминальное окно, что позволит в режиме реального времени in vivo наблюдать генерацию пероксида водорода .
Воспроизвеиден гликолиз на искусственной гликосоме – рекомбинантных ферментах гликолиза Mycoplasma gallisepticum, конденсированных на 30 нм наночастицах диоксида кремния. Обнаружен эффект влияния буфера, в котором происходит иммобилизация ферментов, на кинетические режимы гликолиза. Также обнаружен осциллирующий характер протекания гликолиза, что является первым упоминанием in vitro осциллирующей олигоферментной реакции гликолиза в целом, и для ферментов M. gallisepticum в частности.
Определение эволюционных связей между организмами первый этап в исследовании их адаптаций к условиям окружающей среды.
В этой работе построено филогенетическое дерево ракообразных группы Cladocera на основе порядка расположения генов в хромосомах. Анализ также позволил сформулировать гипотезу об истории их хромосомного набора.
Предложен метод обнаружения новых вирусов и бактерий в метагеномных данных, основанный на анализе динамики k-меров, отслеживая изменения в их представленности до и после начала пандемии COVID-19. Данный метод продемонстрировал возможность выявления новых k-меров, включая принадлежащие SARS-CoV-2, и значительно ускорил обработку данных, предлагая перспективный инструмент для раннего обнаружения потенциально опасных инфекционных агентов.
В данной работе была разработана первичная система in vitro-in silico подхода к получению цифрового близнеца (Digital twin) сердца. В качестве источника данных об электрофизиологии и морфологии клеток пациента были взяты экспериментальные данные по исследованию кардиомиоцитов на разных периодах развития, полученных из пациент-специфичных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК)
В данной работе описывается разработка компактной и дешевой системы дозирования жидкостей, оптимизированной для дозирования смеси метиламина и аммиака в 384-луночные планшеты. Данный технологический процесс является частью процесса синтеза олигонуклеотидов.
Исследована кинетика протеолиза трипсином препарата плазмы крови. Разработан метод контроля полноты протеолиза для оптимизации условий подготовки препаратов плазмы крови человека для восходящего протеомного анализа.
В данной работе представлена модель искусственного интеллекта, разработанная для анализа психоэмоционального состояния с целью персонализированного применения транскраниальной мезодиэнцефальной модуляции (ТММ). Модель интегрирована в мобильное приложение через API, что позволяет определять психоэмоциональное состояние пользователя. В перспективе такая система может быть использована для настройки параметров ТММ. Дальнейшее развитие метода включает расширение областей применения ТММ.
В представляемой работе рассматривается роль эластичного субстрата в организации коллективов клеток эндотелия кровеносных сосудов. Основной целью моей работы является изучение самоорганизации клеток эндотелия сосудов на неэластичном и эластичном субстратах.
В данной работе, на примере реализации логической функции ДА мы изучили, могут ли различные ткани животных и вторичные клеточные культуры выполнять роль молекулярного входного сигнала для SQ-систем МК (состоящих из двух искусственных олигонуклеотидов S и Q) в целях поиска естественных эндогенных входных сигналов в сложных биологических системах.
В работе представлена разработка и тестирование ячейки памяти с увеличенным числом входов, основанной на механизмах молекулярной коммутации. Предложенный подход задействует альтернативные механизмы межмолекулярных взаимодействий. Это позволило записывать и считывать несколько сигналов в системе одновременно, используя флуоресцентные метки. Результаты подтверждают перспективность метода для молекулярных вычислений и биоинформатики.
В работе представлена система олигонуклеотидов с лиганд-опосредованной кооперативностью, позволяющая программировать молекулярные взаимодействия с высокой эффективностью. Кооперативность достигается за счёт структурной организации лигандов, минимизирующей нежелательные взаимодействия. Экспериментальные и вычислительные методы подтвердили эффективность подхода, что открывает перспективы для создания программируемых регуляторных систем в биотехнологии и синтетической биологии.
В последние годы появился большой интерес к препаратам-агонистам рецептора GLP-1R из-за их потенциально высокой эффективности в лечении сахарного диабета 2 типа и ожирения. Существующие сегодня препараты — пептидные, поэтому актуальна задача разработки низкомолекулярного препарата, доступного для перорального приёма.
В нашей работе был разработан метод синтеза класса молекул, которые в перспективе могут быть использованы в качестве низкомолекулярных препаратов-аналогов GLP-1.
Работа направлена на выявление пар генов, обладающих свойством синтетической летальности для инвазивной лобулярной карциномы (ИЛК), которые могут быть использованы в качестве потенциальных биомаркеров для разработки терапии.