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
Контакты: anishchenkova.vv@mipt.ru
Формат проведения: онлайн
Дата и время проведения: 03.04.2026 в 12:00
Место проведения: онлайн
Диабетическая язва стопы является одним из наиболее значимых осложнений сахарного диабета 2 типа, что обусловливает интерес к комплексному анализу метаболомных изменений. В двух клинических группах (диабет — 17 человек, язва стопы — 21 человек) выделены метаболиты, наиболее информативные для дифференциальной диагностики.
Синтез протяженных последовательностей ДНК является крайне дорогостоящим и, соответственно, малодоступным. Высокая цена синтеза обусловлена в основном дороговизной производства колоночных олигонуклеотидов. В данной работе была произведена разработка набора методов иерархической сборки фрагментов ДНК из олигонуклеотидов, синтезированных на микрочипах, как более высокопроизводительной и дешевой альтернативы классическому синтезу.
Работа посвящена исследованию протоколов кодирования информации в SNN. Предложены два протокола в среде MATLAB. Первый протокол обеспечивает высокую различимость паттернов при использовании различных типов кодирования в обучении и тестировании. Второй реализует смешанное кодирование объединением частоты следования спайков и времени первого спайка, что позволяет управлять распределением синаптических весов в зависимости от параметров кодирования.
В работе исследуется формирование олигоферментного комплекса гликолиза in vitro, а также регуляция его активности за счет различных условий сборки. На Ni2+ - покрытых наночастицах были конденсированы рекомбинантные гликолитические ферменты, содержащие N-концевые 6×His Tag. Мы описали эффект влияния порядка и плотности конденсации ферментов на реакционные параметры гликолиза, и также составили карту попарных взаимодействий ферментов гликолиза на поверхности наночастиц.
Работа посвящена протеомному анализу биоплёнок Kocuria carniphila 988. Методом nanoLC-MS/MS идентифицирован 2521 белок. Сравнение «классических» биоплёнок (на твёрдой поверхности) и биоплёнок-агрегатов (в жидкой среде) выявило 32 белка, ассоциированных с биоплёнкообразованием и стрессоустойчивостью. Формирование биоплёнок на твёрдых поверхностях фаз K. carniphila 988 сопровождается увеличением представленности специфичных белков биоплёнкообразования и стресс-факторов.
Описание сезонности респираторных инфекций в России недостаточно представлено в литературе и имеющиеся паттерны не совпадают с данными, полученными для умеренных регионов. Понимание этих закономерностей важно для фенотипирования вирусов и применения регуляторных мер по предотвращению развития заболевания. В работе восстановлена картина общей сезонности респираторных вирусов в России и выявлены факторы, влияющие на динамику заболеваемости.
Успешно реализована методика трансплантации генома мутантных клеток M. gallisepticum с использованием ПЭГ6000 в клетки-реципиенты, получено несколько клонов-трансплантантов. Полученные клоны были проверены культивированием на селективной среде с добавлением антибиотиков тетрациклина и фторхинолона, РТ-ПЦР на гены tetM и mMaple и полногеномным секвенированием, по результатам которого была исключена гомологичная рекомбинация в полученных трансплантатах.
В работе на модели Mycoplasmoides gallisepticum исследуется рациональный дизайн промоторных последовательностей с помощью модели Random Forest для предсказания их активности. Геном разрезали на k‑меры (70 нт) и для каждого рассчитывали PWM‑скоры ключевых мотивов и другие признаки. Обученную на синтетическом датасете (qRT‑PCR активности промоторов с различными вариантами мотивов) модель применили ко всему геному, получив виртуальное распределение активности промоторов.
Разработан специализированный программный модуль на языке Python, интегрированный в нейросеть Omnipose, для автоматического морфометрического анализа раковых клеток по микроскопическим изображениям. Модуль рассчитывает ключевые морфологические параметры клеток (площадь, периметр, оси, факторы формы) без необходимости предварительной обработки или окрашивания. Анализ рассчитываемых параметров позволяет оценить метастатический потенциал изучаемых клеток.
Исследована специфичность ковалентного ингибиторования YK-8S мутантных K-Ras(G12D) и K-Ras(G12C) методами МД и КМ/ММ. Показано, что селективность реакции определяется стабилизацией предреакционных конформаций сетью водородных связей. В рамках работы разрабатываются новые подходы к выявлению ключевых структурных компонент и критериев нековалентного и ковалентного взаимодействия белок-лиганд для ускоренного прогнозирования эффективности потенциальных ингибиторов.
В данной работе разработана модель классификации психоэмоционального состояния по тексту и реализована ее интеграция в мобильное приложение для когнитивной поддержки пациентов.
Исследование посвящено идентификации геномных мишеней транскрипционного регулятора UxuR, контролирующего метаболизм гексуронатов у E. coli, методом ChIP-seq для картирования спектра его связывания in vivo. В ходе работы был отлажен биоинформатический пайплайн анализа, верифицированы известные локусы-мишени, выявлены новые потенциальные сайты связывания и продемонстрирована эффектор-зависимая динамика профиля связывания UxuR.
В работе представлен подход к моделированию индуцированных отеком патологических динамических режимов в монослое кардиомиоцитов на основе анализа пространственной гетерогенности по данным оптического картирования. Было показано, что отек усиливает неоднородность проводимости, приводя к формированию спиральных волн по механизму риентри.
В работе разработан подход к построению retrieval-компоненты для семантического поиска по русскоязычным научным текстам по психологии и психологическим наукам. Создан и подготовлен корпус текстов, после чего выполнено дообучение и сравнение различных энкодерных моделей. Работа показывает, что дообучение улучшает семантическое представление текстов (метрики precision@5, MRR улучшаются в 2-5 раз) и итоговые модели могут быть использованы как основа для специализированной RAG-системы по психологии.
Работа посвящена исследованию адаптивного ответа клеток Escherichia coli в присутствии одноатомных спиртов (С1-С7) с помощью набора lux-биосенсоров. Охарактеризовано разнонаправленное стрессовое воздействие спиртов С1-С6 на бактериальные клетки. Показано, что с ростом длины углеводородной цепи спиртов их мембраноповреждающее действие усиливается, тогда как для индукции окислительного стресса такая закономерность отсутствует.
В работе предложен оригинальный подход к кросс-видовому и кросс-тканевому поиску генов-кандидатов ишемического инсульта, основанный на анализе генной сети и методах машинного обучения. Предложенный метод показал релевантные результаты и позволил идентифицировать гены-кандидаты ишемического инсульта, функциональная активность которых согласуется с известными механизмами патогенеза данного заболевания.
В работе исследовано влияние факторов сбора образцов микробиоты почвы на результаты секвенирования вариабельных участков V3–V4 гена 16S рРНК. Полученные результаты исследования указывают, что устранение батч-эффекта, связанного с методом выделения, позволяет выявить ключевое влияние региона отбора проб на структуру микробных сообществ.
На примере флуоресцентных белков продемонстрировано, что эффективность ПЦР-сборки синтетических генов из олигонуклеотидов зависит от качества исходных олигонуклеотидов, стратегии их очистки и биохимических свойств используемой ДНК-полимеразы. Полученные количественные оценки вклада этих факторов имеют практическое значение для оптимизации протоколов масштабной сборки генетических конструкций и разработки методов работы с модифицированными геномами.
Работа посвящена сравнительному анализу стабильности бактериофагов λ, Mimir124 и KGGB-321 при иммобилизации на различных сорбентах. В условиях глобального кризиса антибиотикорезистентности разработка стабильных пероральных форм бактериофагов является приоритетной задачей современной биотехнологии.
В работе исследована возможность использования лабораторных анализов для скрининга депрессивных расстройств с применением методов машинного обучения. Построена модель бинарной классификации методом опорных векторов (SVM). По результатам моделирования проанализирована прогностическая способность лабораторных показателей в задаче бинарной классификации. Установлено, что для повышения надёжности скрининга требуется применение более сложных подходов к построению прогностической моеди.
Разработана in silico модель электрофореза для предсказания появления неполных фрагментов ДНК при сборке флуоресцентных белков. Ее использование на этапе планирования позволяет скорректировать стратегию синтеза и избежать трудоемкого физического разделения продуктов.
В работе был проведён анализ взаимосвязей биохимических показателей крови на основе лабораторных данных за 2016–2019 гг.; по полученным результатам построена графовая модель, отражающая структуру взаимодействий между параметрами. Для оценки статистических зависимостей применялись методы непараметрического анализа, а полученные связи использовались для формирования сети взаимодействий показателей.
Целью работы было выявление кандидатов бактерий, ассоциированных с морскими организмами и потенциально являющихся симбионтами, а также установление их эко-географических паттернов распространения. Для этого применялся анализ ампликонов генов 16S рРНК из метагеномов, собранных в экспедициях по морям Северного Ледовитого и Тихого океанов. Полученные результаты расширяют представления о структуре микробных сообществ морских организмов.