Лаборатория за изследване на дейност е насочена към изучаване на законите на динамична организация на генетичен материал в клетките на бозайниците. Особено внимание се обръща на проявлението на дестабилизиращи фактори на генетичен материал в клетъчните и тъканните нива, по-специално в клетъчна злокачествена трансформация и процеси на стареене.
Основният идеологически Помещението на лабораторията - спорът с тезата, формулирана от Ервин Шрьодингер в известната си книга, публикувана през 1945 г., "Какво е животът? Физическата аспект на живата клетка. "(На руски преводи," какво е живот от гледна точка на физиката? ", 1947), че идеята на стабилността на генетичен материал се дължи главно на идеята за" апериодична кристал ", т.е. стабилен молекулно структура. По-късно това основно положение се преобразува в изображение на физическата и химическата стабилност на молекулата на ДНК, като въз основа на генетичната стабилност на клетъчния материал. Нито пък ни най-малко намаляване на значението на този фундаментален обобщения революция в момента на представяне на същността на генетичния материал, трябва, обаче, да се отбележи, че дори и най-бегъл преглед на историята на последващо проучване на факторите, които водят до стабилността на генетичния материал, показва липса на такова представителство.
1. ДНК конформационен нестабилна. Дори при липса на взаимодействие с протеини, може да приема различни конформации коренно различни от този, описан в първоначалната структура. В взаимодействието на протеина, разнообразието на своите конформации е трудно да си представите. Преминаване към алтернативни конформации определят не само от свойствата на ДНК молекули, но също така взаимодействието с околната среда.
2. ДНК химически нестабилни. При нормални физиологични условия, нейните компоненти са подложени на химични реакции, както спонтанен причинена от взаимодействието с активните вътреклетъчните метаболити и факторите на околната среда. Поддържането на стабилността на това ниво не се определя като физикохимичната стабилност на ДНК молекули, като специфични ремонтни дейности системи.
3. нестабилна ДНК по време на репликация. При копиране на генетичната информация в синтеза на ДНК изисква значителни точност. Да не прави никакви грешки при копиране на човешкия геном изисква, че процентът на грешка не надвишава една върху 3x1 000 000 000, включени нуклеотиди. Ако не се постигне тази степен на точност, постоянен процес на натрупване на грешки при всяко делене, в крайна сметка, ще изтрие цялата генетична информация. Термодинамичните оценки показват, че чрез просто физическо взаимодействие на допълнителни двойки нуклеотиди: аденозин, тимидин и гуанозин, цитидин, които причиняват физическата основа на генетичния код, не е възможно да се постигне точност от повече от една грешка на 100 нуклеотиди включени. Изпълнението на високо ниво на точност, необходима за поддържане на живота на сложни биологични системи се изискват специални коригиращи дейности и ремонтирани системи.
4. ДНК не е интегрирана дългосрочна стабилност молекула. С високо честотни различни фрагменти от ДНК може да рекомбинират, промяна на място в хромозомата или заедно в нови генетични конструкции. Активност специфични рекомбинантни системи могат да представляват ген разбъркване, се извършват с различна степен на ефективност при различни организми, може да се регулира специфична генна активност, както в случая на превключване пол в дрожди, или бързо създаване на нови варианти на протеинови молекули, като в случай на генериране на разнообразие признаване молекули на имунната система.
5. Химическа структура на ДНК може да се промени по време на включване и изключване на гени, както това се случва в процеса на присъединяване на метиловата група в 5-та позиция на цитозин. Метилиране специфична система участва в регулацията на генната активност и поддържането им в инактивирана състояние.
6. Активна динамичен характер на генетичен материал в ДНК изразен взаимодействие с различни протеинови структури и стифиране огромни ДНК молекули в структурата на хроматина. Резултатът е не само изключително плътна опаковка на генетичен материал в изключително ограничен обем на клетъчното ядро, с възможност за ефективен достъп на различни високо тегло протеин машини молекулно всяка част на ДНК, но също реализира възможността за бързо оздравяване на цялата структура на ядрото.
Днес тя става все по-ясно, че генетичният материал е динамична структура, стабилността на която се подкрепя активно от разнообразни механизми. На противно нестабилността не е непременно продукт на физическата и химическата дестабилизация на ДНК, може да се окаже един продукт на дейността на специализираните клетки на генетичния механизъм. Например, повечето от класическите мутациите в Drosophila, като основа за развитието на генетиката, са резултат не само на повреди в ДНК, като следствие от интегрирането на гените, разгледани в подвижни генетични елементи, които могат да се движат в генома. По този начин, когато се сблъскват с конкретна проява на нестабилност или динамична реорганизация на генетичния материал, не можем да се определи без специално проучване, какъв е механизмът и какви фактори определят нейното проявление. Посоката на популацията, споменати явления и техните взаимодействия, е бил наречен "проучване на динамична организация на генома."
Основни изследователски области:
Изследване на факторите, които влияят на генетичната нестабилност на злокачествени трансформирани и нормални клетки на бозайници
Проучване на съдбата на чужда ДНК в генома на случаен принцип вграждане клетки на бозайници изучаване на ефектите на изкуствено увеличаване на ефективността на хомоложна рекомбинация в клетки на бозайници.
Свързани статии