Эксπир
Регистрация / Вход

Выполнение работ по развитию ассоциации ЦКП «Биоинженерия» научным оборудованием (мероприятие Программы 5.2)

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.552.11.7010
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
75 млн
Внебюджетные средства
6,6 млн

Дальнейшее развитие сети центров коллективного пользования, созданных ведущими научными организациями и учебными заведениями. Повышение уровня научных исследований, проводимых по приоритетным направлениям Программы, и качества образования в результате использования научного оборудования сети центров коллективного пользования, отвечающего мировым стандартам по техническим и эксплуатационным характеристикам.

Соисполнители

Организация
ИМБ РАН

Этапы проекта

1
07.03.2007 - 31.07.2007
Разработана технологическая схема проведения поточного секвенирования геномных ДНК из различных источников. Исследована целесообразность дооснащения имеющихся специализированных комплексов (лабораторий)
научными приборами и оборудованием . Выбран автоматический секвенатор модель 454 фирмы «Roch».
Развернуть
2
01.08.2007 - 31.12.2007
1. Характеристика созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции – объём не более 2 стр.

Крупномасштабное секвенирование ДНК различных природных объектов.
Объекты работы – геномные библиотеки гаплоидной линии картофеля RH и экстремофильной археи .
Цель работы – секвенирование ВАС-клонов геномной библиотеки, принад-лежащих 12 хромосоме картофеля, а также клональной библиотеки археи.
Для выполнения работы использовались следующие методы –ультразвуковая деградация ДНК, фракционирование деградированной ДНК при помощи электрофореза в геле агарозы, клонирование, выделение ДНК ВАС-клонов, секвенирование по Сэнгеру, первичный BLAST-анализ.
Метод выделения ДНК ВАС-клонов был специально разработан для выполнения договорных работ в рамках госконтракта № 02.512.11.2099 от 09 апреля 2007 г. Также разработаны технологические схемы проведения круп-номасштабного поточного секвенирования геномной ДНК и план-графики проведения работ.
В результате исследования получено первичных нуклеотидных последова-тельностей общим объемом 26 043 926 нуклеотидов, из них на долю библио-теки геномной ДНК картофеля приходится 13 860 652 нуклеотида, экстремо-фильной археи – 10 860 066 нуклеотидов и 1 197 208 нуклеотидов прочтено по завякам сторонних организаций, выполняющих работы по государствен-ным контрактам.
Проведена первичная аннотация и BLAST-анализ прочитанных после-довательностей и установлены гомологичные последовательности для 76 районов неизвестной ДНК картофеля линии RH.
Прочитанные последовательности геномной ДНК картофеля объедине-ны в 600 контигов общей длиной 1 398 227 нуклеотидов, то есть, с учетом чтения последовательностей клонирующего вектора и сопутствующих по-следовательностей, кратность чтения составляет не менее 6, что соответству-ет требованиям, применяемым в мировой практике при выполнении такого рода проектов.

2. Области и масштабы использования полученных результа-тов
Успешные исследования в области исследования организации и функ-ционирования живых систем на современном этапе развития науки возмож-ны только на основе создания комплексных технологий, обеспечивающих процесс всестороннего изучения фундаментальных основ организации живой материи и применения полученных результатов для нужд практического ис-пользования в различных областях, от биотехнологического производства до применения в здравоохранении для диагностики и лечения заболеваний.
Вся информации о любой живой системе, начиная с мельчайших виру-сов и бактерий и заканчивая высшими организмами, растенпиями и живот-ными, закодирована в генетическом материале этой системы. Поэтому ком-плексный подход к изучению функционирования геномов живых организмов должен включать все стадии исследования фунционирования генетической информации Базовым методом здесь, безусловно, является секвенирование ДНК. В настоящее время этот метод применяется не только для молекуляр-ной биологии и генетики, но и для вирусологии, микробиологии, зоологии, ботаники, эмбриологии, иммунологии и других фундаментальных биологи-ческих дисциплин. В медицине и прикладных медико-биологических иссле-дованиях анализ ДНК стал важным и необходимым методом ранней диагно-стики и мониторинга лечения рака, инфекционных и наследственных болез-ней человека. Решение многих задач связанных с биобезопасностью, в том числе и трансгенных организмов, геномной идентификацией и паспортизаци-ей личности невозможно без секвенирования ДНК. Секвенирование ДНК - обязательный компонент подавляющего большинства биотехнологий.
Процесс расшифровки геномов млекопитающих, растений и микроор-ганизмов активно развивается, и к настоящему моменту прочитано уже более двух сотен геномов различных организмов. Однако становится ясно, что только одного знания всех букв генетического кода, определение комплекса генов, необходимых для жизнедеятельности организма, недостаточно, к при-меру, для своевременной диагностики большинства заболеваний и подбора новых эффективных и высокоизбирательных лекарственных препара-тов.Процесс поточного секвенирования на современном высокопроизводи-тельном научном оборудовании выявил необходимость создания принципи-ально новой технологической схемы организации производства, начиная с этапа подготовки первичного генетического материала и заканчивая этапом компьютерной обработки полученных данных.
Молекулярно-биологические технологии являются одним из наиболее перспективных и успешно развивающихся направлений мировой и отечест-венной науки. Эти технологии представляют собою обширную и очень раз-нообразную группу методов предназначенных для исследования и анализа генома организмов (от бактерии до человека), выявления и идентификации вариаций в структуре исследуемого участка нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) вплоть до расшифровки и установления первичной последовательности его оснований. Основой молекулярно-биологических методов диагностики являются различной степени сложности технологические манипуляции с нуклеиновыми кислотами, предварительно экстрагированными из клеток и тканей организма. Однако современное развитие науки и практического здра-воохранения невозможно без создания новых технологий, позволяющих про-водить анализ множества генетических изменений одновременно. Кроме того, не менее важное значение имеет совершенствование и упрощение ме-тодов анализа биологического материала, что выражается в создании целого ряда диагностических наборов, основанных на современных технологиях и направленных на упрощение работы по диагностике заболеваний без потери качества и точности полученного результата. Одним из наиболее перспек-тивных методов для решения этой задачи является метод анализа на биоло-гических микрочипах.
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.03.2008
Крупномасштабное секвенирование ДНК различных природных объектов.
Объекты работы – геномные библиотеки гаплоидной линии картофеля RH, экстремофильной археи, фотосинтезирующей бактерии, а также вирус мо-заики цветной капусты и группа фитопатогенных агробактерий.
Цель работы – секвенирование ВАС-клонов геномной библиотеки, принад-лежащих 12 хромосоме картофеля, а также клональной библиотеки археи; изучение биоразнообразия 35S промоторов ВМЦК и разработка молекуляр-ного маркера для идентификации агробактерий группы Agrobacterium tume-faciens..
Для выполнения работы использовались следующие методы –ультразвуковая деградация ДНК, фракционирование деградированной ДНК при помощи электрофореза в геле агарозы, клонирование, выделение ДНК ВАС-клонов, секвенирование по Сэнгеру, первичный BLAST-анализ, ПЦР, SCAR-маркирование.
В результате исследования в ходе выполнения третьего этапа работ по ГК при помощи автоматических капиллярных секвенаторов проведено сек-венирование 38324 клонов субклональной бибиотеки геномной ДНК гапло-идного картофеля линии RH. Общий объем секвенирования составил 34 мил-лиона 767 тысяч нуклеотидов. При этом проведено субклонирование 28 ВАС-клонов геномной библиотеки (суммарная длина ВАС-клонов составляет более 4 миллионов 200 тысяч нуклеотидов, при средней длине каждого ВАС-клона 150 тысяч нуклеотидов).
В рамках выполнения работ для сторонних организаций проведено секве-нирование более 4000 образцов ДНК общим объемом более 3 миллионов 200 тысяч нуклеотидов.
При помощи автоматического пиросеквенатора нового поколения 454 FLX проведено секвенирование более 120 миллионов нуклеотидов для ге-номной ДНК экстремофильной археи и фототрофной бактерии.
Таким образом, общий объем секвенирования составил за отчетный пери-од более 150 миллионов нуклеотидов.
2. Области и масштабы использования полученных результатов
Вся информации о любой живой системе, начиная с мельчайших виру-сов и бактерий и заканчивая высшими организмами, растениями и животны-ми, закодирована в генетическом материале этой системы. Поэтому ком-плексный подход к изучению функционирования геномов живых организмов должен включать все стадии исследования фунционирования генетической информации Базовым методом здесь, безусловно, является секвенирование ДНК. В настоящее время этот метод применяется не только для молекуляр-ной биологии и генетики, но и для вирусологии, микробиологии, зоологии, ботаники, эмбриологии, иммунологии и других фундаментальных биологи-ческих дисциплин. В медицине и прикладных медико-биологических иссле-дованиях анализ ДНК стал важным и необходимым методом ранней диагно-стики и мониторинга лечения рака, инфекционных и наследственных болез-ней человека. Решение многих задач связанных с биобезопасностью, в том числе и трансгенных организмов, геномной идентификацией и паспортизаци-ей личности невозможно без секвенирования ДНК. Секвенирование ДНК - обязательный компонент подавляющего большинства биотехнологий.
Процесс расшифровки геномов млекопитающих, растений и микроор-ганизмов активно развивается, и к настоящему моменту прочитано уже более двух сотен геномов различных организмов. Однако становится ясно, что только одного знания всех букв генетического кода, определение комплекса генов, необходимых для жизнедеятельности организма, недостаточно, к при-меру, для своевременной диагностики большинства заболеваний и подбора новых эффективных и высокоизбирательных лекарственных препара-тов.Процесс поточного секвенирования на современном высокопроизводи-тельном научном оборудовании выявил необходимость создания принципи-ально новой технологической схемы организации производства, начиная с этапа подготовки первичного генетического материала и заканчивая этапом компьютерной обработки полученных данных.
Молекулярно-биологические технологии являются одним из наиболее перспективных и успешно развивающихся направлений мировой и отечест-венной науки. Эти технологии представляют собою обширную и очень раз-нообразную группу методов предназначенных для исследования и анализа генома организмов (от бактерии до человека), выявления и идентификации вариаций в структуре исследуемого участка нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) вплоть до расшифровки и установления первичной последовательности его оснований. Основой молекулярно-биологических методов диагностики являются различной степени сложности технологические манипуляции с нук-леиновыми кислотами, предварительно экстрагированными из клеток и тка-ней организма. Однако современное развитие науки и практического здраво-охранения невозможно без создания новых технологий, позволяющих прово-дить анализ множества генетических изменений одновременно. Кроме того, не менее важное значение имеет совершенствование и упрощение методов анализа биологического материала, что выражается в создании целого ряда диагностических наборов, основанных на современных технологиях и на-правленных на упрощение работы по диагностике заболеваний без потери качества и точности полученного результата.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

5.2 Развитие сети центров коллективного пользования научным оборудованием
Тема
Выполнение работ по развитию сети центров коллективного пользования научным оборудованием (мероприятие 5.2 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 13 мес.
Бюджетные средства
1 575 млн
Количество заявок
103
Тема
Выполнение работ по развитию сети центров коллективного пользования научным оборудованием (мероприятие 5.2 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 11 мес.
Бюджетные средства
833 млн
Количество заявок
93
Тема
Поддержка и развитие центров коллективного пользования научным оборудованием в области живых систем
Продолжительность работ
2014 - 2015, 17 мес.
Бюджетные средства
795 млн
Количество заявок
22
Тема
Обеспечение центром коллективного пользования научным оборудованием комплексных исследований в области биоинженерии, геномики и молекулярной биологии.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 9 мес.
Бюджетные средства
17,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Поддержка и развитие центров коллективного пользования научным оборудованием в области индустрии наносистем; информационно-телекоммуникационных систем; транспортных и космических систем
Продолжительность работ
2014 - 2015, 16 мес.
Бюджетные средства
1 284 млн
Количество заявок
58