Лаборатории кафедры генетики и фундаментальной медицины

О кафедре | Сотрудники | Студентам | Лаборатории

 

 

Лаборатория ПЦР-анализа

Заведующий лабораторией – к.б.н. Валиев Р.Р.

 

Исследование молекулярно-генетических основ рака яичников (доц. Прокофьева Д.С.,  аспирант Мингажева Э.Т., магистранты Айбулатова А.Ф.,  Шаяхметова А.К., Владимирова Е.И.)

В рамках направления ведется поиск молекулярно-генетических, эпигенетических и фармакогенетических маркеров риска развития, тяжести течения и терапии рака яичников у женщин из Республики Башкортостан (РБ).

Нами получены результаты экзомного секвенирования и анализа метилома 8 парных образцов ДНК, выделенных из периферической крови и злокачественной опухоли яичников. Проведена биоинформатическая обработка полученных данных. Выявлены потенциальные гены-кандидаты, вовлеченные в патогенез рака яичников у женщин из РБ. Кроме того, определены дифференциально метилированные регионы генома с установлением характера распределения патологически значимых участков метилирования в проекции на гены и внегенные CpG-обогащенные участки у больных раком яичников.

В настоящее время проводится анализ отобранных по результатам экзомного секвенирование генетических маркеров на расширенной выборке больных и здоровых доноров, для выявления ассоциированных с заболеванием локусов. Также проводится анализ вклада ряда полиморфных вариантов генов, вовлеченных в иммунный ответ и воспаление, в формирование риска развития рака яичников.

 

Исследование молекулярно-генетических основ язвенной болезни и рака желудка (доц. Нургалиева А.Х.,  аспирант Юсупова Л.Ф., магистранты Валова Я.В., Гизатуллина А.А.)

В рамках данного направления проводится изучение молекулярно-генетических основ распространенных заболеваний желудочно-кишечного тракта – язвенной болезни и рака желудка. К настоящему времени собрана коллекция образцов ДНК, выделенных из лейкоцитов периферической крови больных раком желудка, больных язвенной болезнью и индивидов контрольной группы, соответствующих группам больных по полу, возрасту и этнической принадлежности. Проведен анализ ассоциаций полиморфных локусов генов цитокинов, матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов, пепсиногена С с данными заболеваниями. Установлены ключевые межгенные взаимодействия, детерминирующие риск развития язвенной болезни. В 2015 году авторами проведено секвенирование полного экзома восьми пациентов с аденокарциномой желудка. Обнаружены патогенные мутации, которые могут вносить вклад в развитие данной патологии.

 

Изучение молекулярно-генетических основ наследственных и многофакторных заболеваний нервной системы в Республике Башкортостан (Хидиятова И.М.)

В результате проведенных исследований установлены характерные для населения РБ спектры и частоты мутаций в генах ряда наследственных (моногенных) заболеваний (наследственных моторно-сенсорных нейропатий, миодистрофии Дюшенна-Беккера, спиноцеребеллярных атаксий), определены этноспецифичные маркеры риска развития спорадической болезни Паркинсона. На основе полученных результатов оптимизированы подходы к диагностике и медико-генетическому консультированию данных заболеваний в регионе.

 

Популяционно-генетическое изучение народов Евразии (проф., д.б.н.  Хуснутдинова Э.К., проф., д.б.н.  Хидиятова И.М., проф., д.б.н.  Хусаинова Р.И., доц.,  к.б.н. Екомасова Н.В., магистранты Габидуллина Л.Р., Антонова О.А.)

В рамках данного направления проводится исследование генетической структуры и генетической истории народов Евразии.

Основные результаты:

Методом ПЦР-анализа и секвенирования V-области и D-петли мтДНК, а также диаллельных и микросателлитных локусов нерекомбинирующей области Y-хромосомы, были охарактеризованы популяции различных регионов Евразии, определены характерные паттерны распределения гаплогрупп и степень генетической дифференциации коренных этносов региона. Полногеномный анализ популяций Волго-Уральского региона позволил выявить генетическое сходство населяющих его народов за исключением башкир, а также мордвы, демонстрирующей сродство к популяции русских. Проведен полногеномный анализ популяций Кавказа, который показал, что, за исключением ногайцев, изученные популяции демонстрируют наличие преимущественно переднеазиатского компонента. Тюркоязычные этносы, за исключением ногайцев, не демонстрировали повышенного содержания типичных восточно евразийских гаплогрупп мтДНК и Y хромосомы по сравнению с некоторыми представителями абхазо адыгских народов (адыгейцы, кабардинцы).

 

 

Методы и оборудование

Для выполнения исследования используются методы молекулярно-генетического анализа: фенол-хлороформная экстракция ДНК, ПЦР, ПДРФ, реал-тайм ПЦР, NGS (Next Generetion Sequencing).

 Оборудование: амплификаторы Applied Biosystems 2720, 96-луночный  и BioRad CFX96 с оптическим блоком, 96-луночный, с управляющим компьютером; NanoDrop 2000 Thermo Scientific; MiSeq Illumina.

 

 

Наукометрические показатели за последние 5 лет

Гранты

- Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), № договора 14-04-31169мол_а, Тема: Анализ генов-кандидатов предрасположенности к раку яичников: поиск мутаций и определение маркеров повышенного риска, 2014-2015 гг.

- Фонд содействия развитию малых форм предприятия в научно-технической сфере, программа УМНИК, № договора 0002446, Тема: Молекулярно-генетическое исследование рака яичников: разработка способа диагностики и создание тест-системы, 2014-2015 гг.

- Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы", Тема: Создание прогностической тест-системы для оценки риска развития и персонализации подходов к терапии широко распространенных онкологических заболеваний на основе изучения генетических и эпигенетических механизмов опухолевого роста. Руководитель Хуснутдинова Э.К., 2014-2015 гг. ФЦП, соглашение № 114.574.21.0026.

- Комплексное молекулярно-генетическое исследование социально-значимых патологий человека. Руководитель Хуснутдинова Э.К. 2014-2016 гг. Минобрнауки РФ, Госзадание в сфере научной деятельности (базовая часть).

- РФФИ 17-44-020748 «Изучение генетической структуры тюркоязычных народов Северной Евразии по данным об однородительских маркерах». 2017-2019 гг.

- РФФИ 17-44-020497 «Комплексное молекулярно-генетическое и эпигенетическое исследование заболеваний желудочно-кишечного тракта: рака желудка и язвенной болезни». 2017-2019 гг.

 

Наиболее значимые публикации

  1. Phelan, C.M. et al. Identification of 12 new susceptibility loci for different histotypes of epithelial ovarian cancer / C.M. Phelan, K.B. Kuchenbaecker, J.P. Tyrer, … M. Bermisheva, … D. Prokofeva, … E. Khusnutdinova, … & M.A. Earp // Nature Genetics. 2017. № 49(5):680-691.
  2. Поиск новых генов-кандидатов, участвующих в патогенезе рака яичников, с помощью полного экзомного секвенирования. Д.С. Прокофьева, Э.Т. Мингажева, Н. В. Богданова, Р. Р. Фаисханова, Д. Д. Сакаева, Т. Дерк, Э. К. Хуснутдинова // Генетика, 2016, том 52, № 10, с. 1215–1221.
  3. Prediction of breast cancer risk based on profiling with common genetic variants. Mavaddat N., Pharoah P. D., Michailidou K., Tyrer J., Brook M.N., Bolla M.K., Prokofyeva D., Khusnutdinova E., ... & Aittomäki, K // Journal of the National Cancer Institute. – 2015. – Т. 107. – №. 5. – С. djv036.
  4. Prevalence of the BLM nonsense mutation, p. Q548X, in ovarian cancer patients from Central and Eastern Europe. Bogdanova N., Togo A.V., Ratajska M., Kluźniak W., Takhirova Z., Tarp T., Prokofyeva D., Bermisheva M., Yanus G.A., Gorodnova T.V., Sokolenko A.P., Kuźniacka A., Podolak A., Stukan M., Wokołorczyk D., Gronwald J., Vasilevska D., Rudaitis V., Runnebaum I.B., Dürst M., Park-Simon T.W., Hillemanns P., Antonenkova N., Khusnutdinova E., Limon J., Lubinski J., Cybulski C., Imyanitov E., Dörk T // Familial cancer. – 2015. – Т. 14. – №. 1. – С. 145-149.
  5. The frequency of the BLM*p.Q548X (c.1642C > T) mutation in breast cancer patients from Russia. E. Imyanitov, D. Prokofyeva, N. Bogdanova, T. Doerk // Breast Cancer Res Treat (2014) 148:695–696.
  6. Nonsense mutation p.Q548X in BLM, the gene mutated in Bloom’s syndrome, is associated with breast cancer in Slavic populations. D. Prokofyeva, N. Bogdanova, N. Dubrowinskaja, М. Bermisheva, Z. Takhirova, N. Antonenkova, N. Turmanov, I. Datsyuk, S. Gantsev, H. Christiansen, Tjoung-Won Park-Simon, P. Hillemanns, E. Khusnutdinova, T. Doеrk// Breast Cancer Res Treat. 2013. V. 137(2): P. 533-539.
  7. Rare occurrence of PALB2 mutations in ovarian cancer patients from the Volga-Ural region. D. Prokofyeva, N. Bogdanova, M. Bermisheva, G. Zinnatullina, P. Hillemanns, E. Khusnutdinova, T. Dörk.// Clinical Genetics. 2012. V. 82 (1):P. 100-101.
  8. Genome-wide association analysis identifies three new breast cancer susceptibility loci. Ghoussaini M., Fletcher O., Michailidou K., Turnbull C., Bermisheva M., Prokofieva D., Khusnutdinova E. et al.// Nature Genetics. 2012. V. 44 (3): P. 312-318.
  9. 11q13 is a Susceptibility Locus for Hormone Receptor Positive Breast Cancer. Lambrechts D., Truong T., Justenhoven C., Humphreys MK., Khusnutdinova E., M. Bermisheva, D. Prokofyeva et al. // Human mutation. 2012. V. 33 (7): P. 1123-1132.
  10. Breast Cancer Risk and 6q22.33: Combined Results from Breast Cancer Association Consortium and Consortium of Investigators on Modifiers of BRCA1. T. Kirchhoff1, M.M. Gaudet, A.C. Antoniou,..., D. Prokofieva, M. Bermisheva, E. Khusnutdinova et al. // Plos one. 2012. V. 7(6):e35706.
  11. Comparison of 6q25 Breast Cancer Hits from Asian and European Genome Wide Association Studies in the Breast Cancer Association Consortium (BCAC). R. Hein, ..., M. Maranian, M. Bermisheva, D.Prokovieva, A. Farahtdinova, E. Khusnutdinova et. al. Plos one. 2012. V. 7(8):e42380.
  12. 9q31.2-rs865686 as a Susceptibility Locus for Estrogen Receptor-Positive Breast Cancer: Evidence from the Breast Cancer Association Consortium. H. Warren, F. Dudbridge, ..., M. Bermisheva, D. Prokofyeva. G. Zinatullina, E Khusnutdinova et al. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2012. V. 21(10): 1783–1791.
  13. B. Yunusbayev, M. Metspalu, M. Jarve, I. Kutuev, S. Rootsi, E. Metspalu, D. M. Behar, K. Varendi, H. Sahakyan, R. Khusainova, L. Yepiskoposyan, E. K. Khusnutdinova, P. A. Underhill, T. Kivisild,R. Villems. The Caucasus as an asymmetric semipermeable barrier to ancient human migrations // Mol. Biol. Evol. - 2012. - V. 29. - № 1. - P. 359-365.
  14. Э. К. Хуснутдинова, С. С. Литвинов, И. А. Кутуев, Б. Б. Юнусбаев, Р. И. Хусаинова, В. Л. Ахметова, Ф. С. Ахатова, Э. Метспалу, С. Роотси,Р. Виллемс. Генофонд этнических групп Кавказа по данным комплексного исследования Y-хромосомы, митохондриальной ДНК и полногеномного анализа // Генетика. - 2012. - Т. 48. - № 6. - С. 750-761.
  15. Fedorova SA, Reidla M, Metspalu E, Metspalu M, Rootsi S, Tambets K, Trofimova N, Zhadanov SI, Hooshiar Kashani B, Olivieri A, Voevoda MI, Osipova LP, Platonov FA, Tomsky MI, Khusnutdinova EK, Torroni A, Villems R. Autosomal and uniparental portraits of the native populations of Sakha (Yakutia): implications for the peopling of Northeast Eurasia// BMC Evol Biol. 2013 Jun 19;13(1):127.
  16. Raghavan M, Steinrücken M, Harris K, …, Khusnutdinova E, …, Litvinov S, Song YS, Nielsen R, Willerslev E. POPULATION GENETICS. Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans // Science. – 2015. – V.349(6250):aab3884. doi: 10.1126/science.aab3884.
  17. Sudmant P.H., Mallick S., Nelson B.J., …, Khusainova R., Khusnutdinova E., …, Patterson N., Reich D., Eichler E.E. Global diversity, population stratification, and selection of human copy number variation // Science. – 2015. – V.349 (6253):aab3761. doi: 10.1126/science.aab3761.
  18. Karmin M, Saag L, Vicente M, …, Yunusbayev B, …, Litvinov S, …, Khusainova R, Trofimova N, Akhmetova V, Khidiyatova I, …, Khusnutdinova EK, … Metspalu M, Villems R, Kivisild T. A recent bottleneck of Y chromosome diversity coincides with a global change in culture // Genome Res. – 2015. – V.25(4). – P.459-466. doi: 10.1101/gr.186684.114. IF 14,397.
  19. Trofimova NV, Litvinov SS, Khusainova RI, Penkin LN, Akhmetova VL, Akhatova FS, Khusnutdinova ÉK. [Genetic characterization of populations of the Volga-Ural region according to the variability of the Y-chromosome] // Genetika. 2015 Jan;51(1):120-7. Russian.
  20. Pankratov V, Litvinov S, Kassian A, Shulhin D, Tchebotarev L, Yunusbayev B, Möls M, Sahakyan H, Yepiskoposyan L, Rootsi S, Metspalu E, Golubenko M, Ekomasova N, Akhatova F, Khusnutdinova E, Heyer E, Endicott P, Derenko M, Malyarchuk B, Metspalu M, Davydenko O, Villems R, Kushniarevich A. East Eurasian ancestry in the middle of Europe: genetic footprints of Steppe nomads in the genomes of Belarusian Lipka Tatars // Sci Rep. – 2016. – V.6. – P.30197. doi: 10.1038/srep30197.
  21. Pagani L, Lawson DJ, Jagoda E, …, Karunas A, Litvinov S, Khusainova R, Ekomasova N, Akhmetova V, Khidiyatova I, …, Khusnutdinova EK, Metspalu E, Thomas MG, Manica A, Nielsen R, Villems R, Willerslev E, Kivisild T, Metspalu M. Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia // Nature. – 2016. – V.538(7624). – P. 238-242. doi: 10.1038/nature19792.
  22. Ilumäe AM, Reidla M, Chukhryaeva M, Järve M, Post H, Karmin M, Saag L, Agdzhoyan A, Kushniarevich A, Litvinov S, Ekomasova N, Tambets K, Metspalu E, Khusainova R, Yunusbayev B, Khusnutdinova EK, Osipova LP, Fedorova S, Utevska O, Koshel S, Balanovska E, Behar DM, Balanovsky O, Kivisild T, Underhill PA, Villems R, Rootsi S. Human Y Chromosome Haplogroup N: A Non-trivial Time-Resolved Phylogeography that Cuts across Language Families // Am J Hum Genet. – 2016. – V. 99(1) . P.163-73. doi: 10.1016/j.ajhg.2016.05.025
  23. Sahakyan H, Hooshiar Kashani B, Tamang R, Kushniarevich A, Francis A, Costa MD , Pathak AK, Khachatryan Z, Sharma I, van Oven M, Parik J, Hovhannisyan H, Metspalu E, Pennarun E1, Karmin M1, Tamm E1,9, Tambets K1, Bahmanimehr A2, Reisberg T1,9, Reidla M, Achilli A, Olivieri A, Gandini F, Perego UA, Al-Zahery N, Houshmand M, Sanati MH, Soares P, Rai E, Šarac J, Šarić T,15, Sharma V, Pereira L, Fernandes V, Černý V, Farjadian S, Singh DP, Azakli H, Üstek D, Ekomasova Trofimova N, Kutuev I, Litvinov S, Bermisheva M, Khusnutdinova EK, Rai N, Singh M, Singh VK, Reddy AG, Tolk HV, Cvjetan S, Lauc LB, Rudan P, Michalodimitrakis EN, Anagnou NP, Pappa KI, Golubenko MV, Orekhov V, Borinskaya SA, Kaldma K, Schauer MA, Simionescu M, Gusar V, Grechanina E, Govindaraj P, Voevoda M, Damba L, Sharma S, Singh L, Semino O, Behar DM, Yepiskoposyan L, Richards MB, Metspalu M, Kivisild T, Thangaraj K, Endicott P, Chaubey G, Torroni A, Villems R. Origin and spread of human mitochondrial DNA haplogroup U7. Sci Rep. 2017 Apr 7;7:46044. doi: 10.1038/srep46044.
  24. М. А. Джаубермезов, Н. В. Екомасова, С. С. Литвинов, Р. И. Хусаинова, В. Л. Ахметова, Н. В. Балинова, Э. К. Хуснутдинова. Генетическая характеристика балкарцев и карачаевцев по данным об изменчивости Y-хромосомы. Генетика. - 2017. - Т. 53. - № 10. - С. 1224-1231.
  25. Шаймарданова Э. Х., Нургалиева А. Х., Хидиятова И. М., Габбасова Л. В., Курамшина О. А., Крюкова А. Я., Сагитов З. Б., Мунасыпов Ф. Р., Хуснутдинова Э. К. Роль аллельных генов матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в развитии язвенной болезни // Генетика. – 2016. –Т.52 -  №3 – С. 364–375.
  26. Гималова Г.Ф., Карунас А.С., Хантимерова Э.Ф., Загидуллин Ш.З., Хуснутдинова Э.К. Исследование роли полиморфных вариантов генов цитокинов в развитии крапивницы в Республике Башкортостан // Якутский медицинский журнал. 2017. №3(59). С.9-12.
  27. Этногеномика народов Центральной Евразии: структура генофонда и молекулярно-генетические основы наследственной патологии / Ахметова В.Л., Бермишева М.А., Валиев Р.Р., Галимова Э.С., Гареева А.Э., Гилязова И.Р.,  Гималова Г.Ф., Джемилева Л.У., Зайнуллина А.Г., Исламгулов Д.В., Казанцева А.В., Канзафарова Р.Ф., Карунас А.С., Кутлумбетова Ю.Ю., Кутлыева Л.Р., Кутуев И.А., Литвинов С.С., Лобов С.Л., Магжанов Р.В., Минниахметов И.И., Мурзабаева С.Ш., Надыршина Д.Д., Носкова Т.Г., Нургалиева А.Х., Прокофьева Д.С., Рахимкулова А.А., Трофимова Н.В., Фасхутдинова Г.Г., Федорова Ю.Ю., Хидиятова И.М., Хусаинова Р.И., Хуснутдинова Н.Н., Юнусбаев Б.Б., Юнусбаева М.М., Хуснутдинова Э.К. / Под редакцией д.б.н., проф. Хуснутдиновой Э.К.  - Уфа «Гилем». – 2014. – 493 c. (ISBN 978-5-88185-201-6). Монография
  28. Нургалиева А.Х., Шаймарданова Э.Х., Хидиятова И.М., Надыршина Д.Д., Габбасова Л.В., Курамшина О.А., Крюкова А.Я., Хуснутдинова Э.К. Ассоциация полиморфных вариантов генов цитокинов с язвенной болезнью в Республике Башкортостан // Генетика. – 2014. –Т.50 -  №12 – С. 1483–1493.
  29. Султанова Р.И., Хусаинова Р.И., Надыршина Д.Д., Нургалиева А.Х., Хуснутдинова Э.К. Клинико-генетические аспекты интракраниальных аневризм // Медицинская генетика. – 2014. – Т.13 - №4 (142) – С.3-11.
  30. Шаймарданова Э.Х., Нургалиева А.Х., Надыршина Д.Д., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические аспекты язвенной болезни // Медицинская генетика. – 2014. – №11– С.3-14.

 

Патенты и базы данных

  1. Прокофьева Д.С., Бермишева М.А., Нургалиева А.Х., Хуснутдинова Э.К. Способ прогнозирования риска развития рака яичников // Патент на изобретение № 2599502. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 15 сентября 2016 года.
  2. Нургалиева А.Х., Прокофьева Д.С., Хуснутдинова Э.К. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов ряда генов кандидатов рака яичников (РЯ) и язвенной болезни (ЯБ) // База данных. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2016620012. В реестре баз данных с 11 января 2016 г.