Конференции

67-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ФБМФ - Секция системной и синтетической биологии

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

  • Перестройка белковых комплексов как механизм адаптации Mycoplasma gallisepticum к стрессу

    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.

  • Оценка точности и эффективности сборки фрагментов ДНК из олигонуклеотидов, синтезированных на микрочипах

    В данной работе был предложен вариант сборки фрагментов ДНК из олигонуклеотидов, синтезированных на микрочипах. Анализ количества ошибок в полученных последовательностях показал перспективность этой методики. 

  • Способы реставрации микропрепаратов

    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.

  • Влияние полиэтиленовых микрочастиц на поведение и сердечно-сосудистую систему в модели Danio rerio

    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. 

  • Метаболомный профиль сыворотки крови у пациентов с диабетической язвой стопы

    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.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОНТАКТОВ СЕРДЕЧНОЙ ТКАНИ

    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.

  • Изучение паттернов и метрик покрытия клинически значимых генов в данных секвенирования образцов жидкостной биопсии

    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.

  • Исследование устойчивости систем молекулярной коммутации к изменению внешних условий

    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.

  • Прогнозирование рисков развития метастазов на основе экспрессии механобиологических маркеров

    В данной работе рассматривается возможность прогнозирования метастазов для рака молочной железы на основе данных экспрессии генов перестройки актинового цитоскелета с помощью методов машинного обучения

  • Поиск корреляций между лабораторными данными и результатами опросника по скринингу депрессии

    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.

  • Разработка системы управления испытательного стенда аппарата транспортировки донорского сердца

    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.

  • Исследование механических свойств модельных липидных мембран методами атомно-силовой микроскопии.

    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.

  • Исследование роли транспортных потоков в развитии эпидемии на основе компьютерной агентной модели

    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 алгоритмами машинного обучения в гистологических изображениях соматических опухолей полученных методом иммунной флуоресценции

    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.

  • Платформа для визуализации индуцибельного синтеза пероксида водорода in vivo

    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 .




  • Внешние условия определяют структуру и кинетический режим работы формирующегося гликолитического комплекса in vitro

    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.

  • Анализ порядка расположения генов, как новый подход в систематике группы ракообразных Cladocera

    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.

  • Разработка метода поиска распространяющихся вирусов и бактерий, основанного на анализе представленности k-меров в данных метагеномного секвенирования.

    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.

  • Разработка компьютерной модели сердечной ткани пациента с учетом роли фиброза в возникновении аритмий и индивидуального порога перколяции

    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)

  • Разработка системы автоматического дозирования жидкости в 384-луночные планшеты для использования в синтезе олигонуклеотидов

    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.

  • Разработка метода контроля полноты протеолиза при подготовке препарата плазмы крови человека для прицельного протеомного ВЭЖХ-МС анализа.

    Исследована кинетика протеолиза трипсином препарата плазмы крови. Разработан метод контроля полноты протеолиза для оптимизации условий подготовки препаратов плазмы крови человека для восходящего протеомного анализа.

  • Создание алгоритмов определения состояния тревожности для персонализации метода тМДМ

    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.

  • Особенности самоорганизации групп клеток EA.hy926 на эластичном и неэластичном субстрате.

    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.

  • Исследование механизмов молекулярной коммутации в биологических системах

    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.

  • Применение молекулярной коммутации для реализации ячейки памяти

    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.

  • Дизайн программируемых кооперативных взаимодействий нуклеиновых кислот

    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.

  • Синтез предполагаемых непептидных агонистов GLP-1R

    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.

  • Поиск взаимоисключающих альтераций в инвазивной лобулярной карциноме как потенциальных биомаркеров синтетической летальности

    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.