В Институте медицины и экспериментальной биологии ПсковГУ создана и функционирует научная лаборатория генетических исследований. В настоящее время ее сотрудники занимаются научной работой и медико-генетическими исследованиями. Задача лаборатории – изучение механизмов функционирования генома и транскриптома клетки, молекулярных основ клеточных процессов.
Для реализации целей лаборатории Псковский государственный университет закупил по программе стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» современное оборудование для генетического анализа.
– Мы получили оснащение молекулярно-генетической лаборатории, обладающей большим потенциалом: секвенатор, амплификаторы, оборудование для проведения экстракции РНК и ДНК, оборудование для вертикального и горизонтального электрофореза, проточный цитометр , - рассказал Александр Романов, старший преподаватель кафедры общей биологии и биомедицины, заведующий лабораторией.
По словам специалиста, это оборудование позволяет проводить различного рода исследования для осуществления как фундаментальных, так и прикладных задач, например, экспрессии отдельных генов или выявление мутаций и установление структуры того или иного гена, нарушение структурной организации хромосомного аппарата клетки, анализ метилирования ДНК. Всё это важно для изучения молекулярных процессов как в норме, так и в патологии.
– Мы разрушаем клетку для того, чтобы выделить из нее генетический материал, и затем приступаем к анализу различными методами, например, с помощью ПЦР, которая является базовым методом любых молекулярно-генетических исследований, - добавил преподаватель.
Для визуализации продуктов ПЦР используются электрофорез и камеры гель-документирования – после того, как специалисты поставили ПЦР, проводят электрофорез, в нем под действием электрического тока разгоняется ДНК. Затем с помощью камеры фотографируется полученный результат. Это позволяет проследить, правильно ли прошла реакция ПЦР. Также лаборатория использует и визуализацию в режиме real-time.
– У нас появилась система цифровой капельной ПЦР, она обладает высокой чувствительностью за счет того, что перед постановкой реакции проба переводится в состояние эмульсии и разделяется на миллионы капель , - добавил ученый. - В одной капельке содержится одна молекула ДНК- матрица для ПЦР. В каждой капле проходит одна реакция, таким образом, мы можем достаточно точно проводить количественный анализ без использования дополнительных калибровок и построения калибровочных кривых. По окончании реакции снимается флуоресцентный сигнал. Он детектируется только в микрореакциях с мишенью, т.е. положительных. Микрореакции без мишени не флуоресцируют и считаются отрицательными. Затем по количеству положительных и отрицательных микрореакций с помощью статистических методов определяется исходная концентрация мишени в образце.
Александр Романов подчеркнул, что такая система позволяет обнаруживать редкие мишени, например, мутации с встречаемостью <0,01%.
Имеющийся в лаборатории секвенатор для анализа последовательности ДНК позволяет определить нуклеотидную последовательность длинной до 800 пар нуклеотидов. Такое оборудование позволяет определять хромосомные перестройки, проводить секвенирование гипервариабельных участков генома, например, для оценки геномной нестабильности, прямое секвенирование с целью поиска соматических мутаций, анализа их количественной представленности и поиска однонуклеотидных полиморфизмов генов.
Для клеточного анализа лаборатория оснащена проточным цитометром, с помощью которого можно визуализировать любые белки: поверхностные, цитоплазматические, внутриядерные. Такой анализ необходим для изучения процессов клеточного сигналинга, экспрессии белков, анализа хромосом, разделения клеточных популяций на субпопуляции, а также для оценивания правильности трансформации клеток после проведения генно-инженерных работ.
Напомним, «Приоритет 2030» — масштабная государственная программа поддержки университетов в России, рассчитанная до 2030 года. Ее цель — сформировать в стране более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны.
