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.
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.