Rus
Eng

2023-2025 жылдарға арналған ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық бағдарламаларды бағдарламалық-нысаналы қаржыландыруға арналған конкурс шеңберіндегі 2023-2025 ғылыми-техникалық бағдарлама

BR21882269 «ЭКОНОМИКАЛЫҚ МАҢЫЗДЫ ӨСІМДІКТЕРІНІҢ ӨНІМДІЛІГІН АРТТЫРУ ҮШІН ГЕНОМДЫ ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ПАЙДАЛАНУ»



Орындаушы: ҚР ҒЖБМ РМК ШЖҚ «Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты»
Бірлескен орындаушы: «Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық университеті» КЕАҚ, Рүстем Омаров атындағы өсімдік биотехнологиясы ғылыми зертханасы
Негізгі ақпарат
  • 1
    Өзектілік
    Бұл бағдарлама дақылдардың белгілі сорттарын жақсарту немесе жаңаларын құру, көкөніс және жеміс-жидек дақылдарының экономикалық маңызды патогендерін анықтау, вирустық және вироидтық инфекцияларды басу әдістерін әзірлеу үшін заманауи CRISPR/cas технологиясын енгізу арқылы дақылдардың өнімділігін арттыруға байланысты мәселелерді шешуге бағытталған. Бұл жұмыста елде айналымдағы вирустардың, вироидтардың және картоптың, алма ағашының, жүзім мен қара өріктің саңырауқұлақ қоздырғыштарының экономикалық маңызды штамдарын/изоляттарын, соның ішінде даладағы патогендерді анықтауға арналған CRISPR/CAS негізіндегі сынақ жүйелерін әзірлеу ұсынылады. Тест-жүйелерді әзірлеу елдің әртүрлі аймақтарында таралған жоғарыда аталған патогендерді толық геномдық зерттеуге негізделетін болады. Кассеталардың CRISPR/Cas экспрессиясына арналған өсімдік вирусының геномына негізделген әзірленген векторлар жергілікті дақыл сорттарын жақсарту үшін пайдаланылады. Вирустық инфекцияны басудың анықталған механизмдері аурулармен күресудің стратегияларын жасауға мүмкіндік береді.
  • 2
    Мақсаты
    Бағдарламаның мақсаты қауіпті фитопатогендерді анықтау және өсімдіктерге антивирустық төзімділік беру арқылы экономикалық маңызды мәдени өсімдіктердің өнімділігін арттыру үшін CRISPR/CAS геномды өңдеу технологиясын пайдалану болып табылады.
  • 3
    Күтілетін нәтижелер
    2023 жыл
    Өсімдік материалын жинау және алма, жүзім және картоптың кем дегенде 300 сынамасын жоғары өнімді РНҚ секвенирлеу (HTS), анықталған ACLSV, ASPV, ASGV, ApMV, GVA, GFLV, GLRV, GRBD, PPV, PLRV, PVX, PVY вирустарының геномдық тізбегін талдау жүргізіледі. Monilinia fructigena, Venturia inaequalis және Phytophthora infestans оомицетінің ITS секвенирлеу. NCBI және/немесе EMBL халықаралық дерекқорларында қолжетімді тізбектері бар жергілікті изоляттардың геномдары мен геномдық тізбектеріне биоинформатикалық талдау жүргізіледі және селективті бағыттаушы РНҚ-ны сәйкестендіруге жарамды арнайы аймақтар анықталады. Вирустар мен саңырауқұлақтарды селективті анықтау үшін кандидаттық бағыттаушы РНҚ әзірленді және синтезделді.

    Картоп үлгілерінің қос тізбекті HTS РНҚ секвенирлеу және PLRV, PVY, және PVM және PSTVd вирусының геномдарын биоинформатикалық талдау, бағыттаушы РНҚ (CRISPR/Cas), sense және antisense тізбектерін (РНҚ интерференциясы) жобалау және клондау, репликация ақуыздарын, РНҚ интерференциясының қозғалысы және басылуын кодтайтын гендер мақсатты түрде геномдық және субгеномдық РНҚ вирустары мен вироидты инактивациялау үшін жүргізіледі. Nicothiana benthamiana модельдік зауытында, сондай-ақ Solanum tuberosum-да Cas13 ақуызының өтпелі экспрессиясын клондау және оңтайландыру жүргізіледі.
    Р19 протеинінің дозаға тәуелді экспрессиясының микроРНҚ-ның in planta байланыстыру жақындығына әсері зерттеледі. TBSV вирустық инфекциясы және оның ΔP19, RMJ-1 мутанттары кезінде микроРНҚ-ға дейінгі экспрессия деңгейлері бағаланады; тәжірибелер N. Benthamiana өсімдіктерінде жүргізіледі. Өсімдіктер wtTBSV, ΔP19, RMJ-1 бірге егіледі және одан әрі жалпы РНҚ оқшаулау жүргізіледі, содан кейін кДНҚ синтезі және при-микроРНҚ-ға праймерлерді пайдалана отырып q-rtPCR жүргізіледі. TBSV вирустық инфекциясы және оның ΔP19, RMJ-1 мутанттары кезінде жетілген микроРНҚ-ның эндогендік деңгейлері бағаланады. Тәжірибелер N. Benthamiana өсімдіктерінде жасалады. Өсімдіктер wtTBSV егіледі және одан әрі жалпы РНҚ оқшаулау жүргізіледі, содан кейін кДНҚ синтезі және микроРНҚ-ға праймерлерді пайдалана отырып q-rtPCR жүргізіледі.
    TBSV вирустық векторына негізделген кем дегенде үш CRISPR/Cas конструкциялары Cas9 және бағыттаушы РНҚ үшін реттеуші тізбектерді қоса алғанда, гетерологиялық гендерді ауыстыру және/немесе енгізу арқылы әзірленеді. N. Benthamiana өсімдіктеріндегі вирустық вектордағы Cas9 экспрессиясына талдау жасалады.

    2024 жыл
    ACLSV, ASPV, ASGV, ApMV, GVA, GFLV, GLRV, GRBD, PPV, PLRV, PVX, PVY вирустарын жұқтырған өсімдік материалдарын жинау әзірленген селективті бағыттаушы РНҚ-ны сынау және тексеру үшін жүргізіледі.
    ACLSV, ASPV, ASGV, ApMV, GVA, GFLV, GLRV, GRBD, PPV, PLRV, PVX, PVY анықтау үшін таңдалған вирустарының мақсатты аймақтарына ұқсас синтетикалық бақылау тізбектерінің жинағы жасалады.
    CAS12 және Cas13 ақуыздарын, әзірленген бағыттаушы РНҚ және патогендердің синтетикалық ДНҚ бақылау тізбегін пайдалана отырып, вирустарды анықтау хаттамаларын оңтайландыру жүргізіледі.
    Жұқтырған өсімдік материалында CRISPR/Cas негізіндегі вирустарды анықтау әдісін валидациялау, оның ерекшелігі мен тиімділігін ПТР негізіндегі әдістермен салыстыру жүргізіледі.
    Картоп өсімдіктерін вирустар мен вироидтармен жеке және әртүрлі комбинацияларда егу жүргізіледі. Бағыттаушы РНҚ, sense және antisense тізбектері, екілік вектордағы Cas13 гені және картоп өсімдіктерін олардың әртүрлі комбинацияларымен агроинфильтрациялайтын кассеталар құрастырылады. qPCR көмегімен динамикада CRISPR/Cas кассеталарын, sense және antisense экспрессиялайтын картоп өсімдіктеріндегі вирустық инфекция дәрежесін бағалау жүргізіледі. Сау және жұқтырған өсімдіктердің конструкцияларымен егілген жағдайларда инфекцияны басу деңгейін салыстыру жүргізіледі.
    МикроРНҚ-ға, вирустық РНҚ-ға бағытталған sgRNA конструкциялары жасалады және әзірленеді. PCambia2300 векторындағы жалғыз sgRNA, sgRNA мультиплексті жүйесінің конструкциялары әзірленеді. Екінші РНҚ құрылымын болжау және мақсатты таңдау үшін NJSViewer және mirbase көмегімен CRISPR-RT платформаларында sgRNA дизайны жасалады. gRNA бірегей BP Gateway сайттары арқылы синтезделеді және донорлық векторға енгізіледі. Әрі қарай LR Gateway рекомбинациясы жасалады. E. coli жасушаларына трансформация жасалады. Барлық sgRNA 35S промоторының астына енгізіледі. Pcambia2300 плазмидтік векторына вирустық генетикалық материалды (wt TBSV) енгізу арқылы конструкциялар жасалады. Вирустық материал pCambia2300 плазмидті агробактериялық векторына бірегей бір рестрикция алаңдарын қолдана отырып енгізіледі.
    PDS/MLO гендеріне арналған кемінде үш бағыттаушы РНҚ жиынтығының дизайны мен синтезі жасалады. Жергілікті wt P19 супрессоры, P19 atg→ctg, P19 atg→ctg + 421 позициялы нуклеотидті a→t ауыстыру және өсімдіктің иммунитетін басу және CRISPR/Cas кассеталардың экспрессиясының тиімділігін арттыру үшін гетерологиялық супрессорлар бар векторлар әзірленеді. Әрқайсысының гетерологиялық супрессорларының экспрессиясына Cas9 өтпелі экспрессиясында бөлек және әртүрлі комбинацияларда талдау жүргізіледі. Ең жақсы белсенділігі бар супрессорлардың комбинациясы анықталады.

    2025 жыл
    Monilinia fructigena және Venturia inaequalis саңырауқұлақтары мен Phytophthora infestans оомицетінің анықтау үшін таңдалған мақсатты аймақтарына ұқсас синтетикалық бақылау тізбектерінің жинағы жасалады.
    Monilinia fructigena және Venturia inaequalis саңырауқұлақтарымен және Phytophthora infestans оомицетімен жұқтырылған өсімдік материалын іздеу және жинау әзірленген селективті бағыттаушы РНҚ-ны сынау және тексеру үшін жүргізіледі.
    Cas12 ақуыздарын, әзірленген бағыттаушы РНҚ және патогендердің синтетикалық ДНҚ бақылау тізбегін пайдалана отырып, саңырауқұлақ тәрізді патогендерді анықтау хаттамаларын оңтайландыру жүргізіледі.
    Жұқтырған өсімдік материалында CRISPR/Cas негізінде саңырауқұлақ тәрізді патогендерді анықтау әдісін валидациялау, оның ерекшелігі мен тиімділігін ПТР негізіндегі әдістермен салыстыру жүргізіледі.
    Агроинфильтрация әртүрлі бағыттаушы РНҚ, sense және antisense комбинацияларымен, вирустар мен вироидтардың әртүрлі комбинацияларымен жұқтырылған картоп сорттарымен жүзеге асырылады. qPCR көмегімен динамикада мультивирустық инфекция кезінде инфекцияны басу талдауы жүргізіледі. Вирустық РНҚ-ны, сондай-ақ иммундық жауапты құрайтын картоп өсімдіктерінің мРНҚ, мкРНҚ, миРНҚ, риРНҚ және басқа да РНҚ-ларын талдау үшін CRISPR/Cas кассеталарын, sense және antisense-ті транзитпен білдіретін вирустар мен вироидты жұқтырған картоп өсімдіктерінде жалпы РНҚ-ны секвенирлеу және талдау жүргізіледі. Sense және antisense реттіліктерімен жүзеге асырылатын РНҚ интерференциясы кезінде, сондай-ақ бағыттаушы РНҚ арқылы CRISPR/Cas кезінде вирустық және вироидты инфекцияны басу тиімділігіне талдау жасалады.
    Вирустық инфекция кезінде дозаға тәуелді P19 экспрессиясының CRISPR/Cas13 редакциялаудың вирустық РНҚ-ға, вирус жеткізетін GFP экспрессиясын тікелей бақылау арқылы микроРНҚ-ға бағытталған әсеріне әсері зерттеледі. Өсімдіктер 25-35 күн бойы Cas13а, бағытталған sgRNA p19, GFP, при-микро-РНҚ тізбегіне бағытталған Cas13а, бағытталған sgRNA тасымалдайтын GV3101 штаммының агробактерияларымен агроинфильтрацияланады. Әрі қарай өсімдіктер вирустық материалмен егіледі. 7 dpi-де өсімдіктердегі RMJ-1 мутантының вирустық титрлері талданады, Р19, GFP ақуыздарына, HA-tag инсерциясына иммуноблот жүргізіледі. Сондай-ақ P19-киРНҚ иммунопреципитациясы, при-микроРНҚ, микроРНҚ және AGO1 экспрессиясын анықтау үшін сандық ПТР жүргізіледі.
    CRISPR/Cas13 гендік редакциялау жүйесінің тиімділігін арттыру үшін вирустық супрессордың экспрессиясын реттелетін дозаға тәуелді модуляциялау арқылы вирустық патогенге қарсы тұрақты иммунитетті беру әдістемесі әзірленетін болады.
    N. benthamiana-да PDS және MLO гендерін нокауттау және регенеранттардың геномдық учаскелерін мақсатты секвенирлеу арқылы вирустық вектордың тиімділігіне талдау жасалады.
ҒТБ басшысы

Гриценко Диляра Александровна, Хирш индексі-5, 4 жыл бойы молекулалық биология зертханасының меңгерушісі, фитопатология, молекулалық биология және өсімдіктердің молекулалық генетикасы саласында 14 жыл бойы жұмыс атқаруда. "Су ресурстарын, жануарлар мен өсімдіктер әлемін ұтымды пайдалану, экология" бағыты бойынша ұлттық ғылыми кеңестің мүшесі жануарлар мен өсімдіктер дүниесін сақтау және ұтымды пайдалану саласындағы маман болып табылады. 35-тен астам ғылыми еңбектерін жариялады, оның ішінде жоғары рейтингті журналдарда, 1 монография, 7 патент, 4 авторлық куәліктерге ие. Жетекші 2008 жылдан бастап ғылыми жобалардың орындаушысы болып табылады. Соңғы 5 жылда: ғылыми-техникалық бағдарламалардағы 3 жобамен және 1 гранттық жобаның жетекшісі болып табылады. Бұған дейін картоп, таңқурай, алма, жүзім, бидай және қызанақ вирустарын молекулярлық-генетикалық зерттеу жұмыстарын жүргізген. Докторлық диссертацияның тақырыбы жүзім А вирусының геномына негізделген векторды молекулалық-генетикалық зерттеу және жобалау болды. Қазіргі уақытта ол фитопатогендерге генетикалық төзімділік тақырыбы бойынша докторлық диссертацияны орындайтын А. С. Пожарскийдің ғылыми жетекшісі болып табылады. Гриценко Д.А. американдық фитопатология қауымдастығының (American phytopathology society) мүшесі. Нидерланды Корольдігінде Naktuinbouw (2022) жеміс дақылдарының отырғызу материалын тексеру және сертификаттау жүйесін зерттеу бойынша тағылымдамадан өтті.
https://orcid.org/0000-0001-6377-3711
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57195066016
ҒТБ міндеттері (жобалары)
01-жоба "CRISPR/Cas технологиясын қолдана отырып, елде таралатын қауіпті фитопатогендерді анықтаудың жоғары сезімтал жүйелерін әзірлеу және сынақтан өткізу"
Пожарский Александр Сергеевич, 01 жоба жетекшісі, Хирш индексі-4, ғылыми қызметкер, ӨББИ, техника және технологиялар магистрі (Биотехнология). Жұмыс тәжірибесі-12 жыл. 2015 жылдан бастап жобалардың негізгі орындаушысы. Өсімдік патогендерін генетикалық талдау, өсімдіктердегі гетерологиялық ақуыздарды экспрессиялау үшін векторларды жобалау жобаларына қатысты. Соңғы 5 жылда R18574149 ғылыми-техникалық бағдарламасының жоба жетекшісі. 16 басылымның авторы, оның 12-сі Scopus және WOS-та индекстелген. Биоинформатика бойынша әлемнің жетекші университеттерінен 8 сертификаттына ие. Хельсинки университетінде Қазақстандық селекциялық қызанақ сорттарының геномын редакциялау әдістерін зерттеу бойынша Финляндияда тағылымдамадан өтті (2023 ж.).
https://orcid.org/0000-0002-2581-2860
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57201155276
02-жоба "РНҚ-ға тәуелді ДНҚ эндонуклеазаларының гендік-инженерлік CRISPR/Cas көмегімен картоп вирустары мен вироидтарының РНҚ-сын инактивациялауға бағытталған жоғары тиімді, ГМО емес технологияны әзірлеу"
Низамдинова Гүлназ Камирдиновна, 02 жоба жетекшісі, Хирш индексі – 1, аға ғылыми қызметкер, ӨББИ, фитопатология және молекулалық биология саласындағы жұмыс жасауына 16 жыл. 30-дан астам ғылыми еңбектерін, оның ішінде жоғары рейтингті журналдарда, 1 патент, 1 авторлық куәлікте жариялады. 2008 жылдан бастап ғылыми жобалардың орындаушысы болып табылады. Жеміс дақылдарының фитопатогендерін молекулярлық-генетикалық зерттеу бойынша ағымдағы гранттық жобаның жетекшісі болып табылады. Бұған дейін ол картоптың, қызанақтың, алма мен бидайдың вирустық, бактериялық және саңырауқұлақ ауруларын зерттеу жұмыстарын жүргізген. Докторлық диссертацияның тақырыбы мәдени өсімдіктердің бактериялық ауруларын молекулалық-генетикалық зерттеу болды. "FERA" ұйымында өсімдік патогенді бактерияларын сәйкестендіру бойынша тағылымдамадан өтті (2015); ВНИИКР, Санкт-Петербург, өсімдік тініндегі карантиндік фитопатогендерді диагностикалау үшін сандық ПТР әдістерін жетілдіру (2016).
https://orcid.org/0000-0003-0424-5796
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57192101522
03 жоба "Өсімдіктерге антивирустық төзімділік беру үшін CRISPR/Сas13 генді өңдеу жүйесін әзірлеу"
Масалимов Жақсылық Қайырбекұлы-03 жоба жетекшісі, Хирш индексі-9, биология ғылымдарының кандидаты, зертхана меңгерушісі, ЕҰУ. Жұмыс тәжірибесі-24 жыл. "Агроөнеркәсіптік кешенді орнықты дамыту және ауыл шаруашылығы өнімдерінің қауіпсіздігі" бағыты бойынша Ұлттық ғылыми кеңестің мүшесі. Ғылыми қызмет бағыты-өсімдіктер биохимиясы, өсімдіктер физиологиясы және вирусология. Ғылыми қызығушылықтары өсімдіктер мен вирустардың өзара әрекеттесуінің молекулалық және биохимиялық негіздері. Соңғы 5 жылда гранттық қаржыландырудың 2 жобасының, ғылыми-техникалық бағдарлама шеңберіндегі 1 жобаның басшысы, "Жас ғалым"жобасы бойынша ғылыми кеңесшісі болып табылады. Біліктілікті арттыру: 2005 ж. – Нью-Мексико университеті (Альбукерк қ., АҚШ); 2008, 2012 ж. – Густав Рози институты (Париж қ., Франция); 2015 ж. – Барселона автономды университеті (Сабадель қ. және Барселона қ., Испания); 2015 ж. – Борас университеті (Борас қ., Швеция); 2015 – Ковентри университеті (Ковентри, Ұлыбритания); 2017-Техас университеті М.Д. Андерсон атындағы орталығы (Хьюстон, АҚШ).
https://orcid.org/0000-0003-3033-3888
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6603322240
04-жоба"Өсімдік геномын өңдеуге арналған вирустық векторға негізделген CRISPR/Cas генетикалық жүйесін әзірлеу және сынақтан өткізу"
Сапахова Загипа Бейсеновна, 04 жоба жетекшісі, Хирш индексі-4, жетекші ғылыми қызметкер, ӨББИ, PhD доктор. Жұмыс тәжірибесі-генетика және өсімдік шаруашылығы және фитопатология саласында 19 жыл. "Агроөнеркәсіптік кешенді орнықты дамыту және ауыл шаруашылығы өнімдерінің қауіпсіздігі" бағыты бойынша Ұлттық ғылыми кеңестің мүшесі өсімдік шаруашылығы саласындағы маман болып табылады. 100-ден астам ғылыми жұмыстардың авторы, оның ішінде 16-сы WoS және Scopus базаларында индекстелген, 32-сі ҚР ҒЖБМ КОКСОН басылымдарында, 1 монография және 1 әдістемелік ұсынымдар. Оның жетекшілігімен 1 PhD диссертация қорғалды. Соңғы бес жыл ішінде ғылыми-техникалық бағдарлама шеңберінде 2 гранттық жобаның және 2 жобаның басшысы болып табылады. З. Б. Сапахова өсімдіктердің генетикасы мен фитопатологиясы және климаттың өзгеруіне бейімделу мәселелері бойынша тағылымдамадан өтті: Климаттың өзгеруіне бейімделу, Израиль (2012 ж.); Қоңыр татқа төзімділік гендерін сәйкестендіру, Түркия (2012-2013 жж.); Қазақстандық бидай сорттарын пиренофорозға және септориозға бағалау, АҚШ (2015 ж.). Негізгі жетістіктері: АҚШ АШМ (USDA) "Халықаралық ауыл шаруашылығы ғылымы және технологиясы" Н.Борлауг атындағы 2019 халықаралық стипендиаты болып табылады. З. Б. Сапахова генетикалық тұрғыдан ауруға төзімді перспективалық материал негізінде күздік бидайдың өнімділігін арттыру мәселелерін зерттеді, сондай-ақ бидайдың аса қауіпті ауруларына төзімділік гендерінің тасымалдаушыларын молекулалық сәйкестендіру жүргізді. Сондай-ақ Нидерланды Корольдігінде Naktuinbouw (2021-2022) жеміс дақылдарының отырғызу материалын тексеру және сертификаттау жүйесін зерттеу бойынша тағылымдамадан өтті.
https://orcid.org/0000-0002-8007-5066
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56046815800
Зерттеу тобының құрамы
ҒТБ тақырыбы бойынша зерттеу тобының ғылыми жарияланымдары
  • ҒТБ басшысының ғылыми жарияланымдары
    1. Gritsenko, D., et al. Development of a “deconstructed” vector based on the genome of grapevine virus A // Plant Biotechnol Rep. -2019. Индекс цитирования – 7, Процентиль – 69, Квартиль- Q2, DOI: 10.1007/s11816-019-00528-1.
    2. Karpova, A. Alexandrova, E. Yeriskina, R. Kryldakov, D. Gritsenko, N. Galiakparov, B. Iskakov Andean and Ordinary Strains of Potato Virus S Infecting Potatoes in Southern Kazakhstan // Plant Disease, Vol.104, No.2, P. 599, 2020. Индекс цитирования – 0, Процентиль – 75, Квартиль- Q1 PubMed: 26964019. https://doi.org/10.1094/PDIS-09-19-1822-PDN.
    3. Kolchenko, M., Kapytina, A., Kerimbek, N., Pozharskiy, A., Nizamdinova, G., Khusnitdinova, M., ... & Gritsenko, D. (2023). Genetic Characterization of Raspberry Bushy Dwarf Virus Isolated from Red Raspberry in Kazakhstan. Viruses, 15(4), 975. Процентиль – 75, Квартиль- Q2, https://doi.org/10.3390/v15040975.
    4. Zhigailov, A. V., Stanbekova, G. E., Nizkorodova, A. S., Galiakparov, N. N., Gritsenko, D. A., Polimbetova, N. S., ... & Iskakov, B. K. (2022). Phosphorylation of the alpha-subunit of plant eukaryotic initiation factor 2 prevents its association with polysomes but does not considerably suppress protein synthesis. Plant Science, 111190. Индекс цитирования – 1, Процентиль – 94, Квартиль- Q1 PubMed: 26964019. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2022.111190.
    5. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Nizamdinova, G., Kalendar, R., & Gritsenko, D. (2022). MLO proteins from tomato (Solanum lycopersicum L.) and related species in the broad phylogenetic context. Plants, 11(12), 1588.. DOI: 10.3390/plants11121588; WOS. Q1, Scopus: процентиль 83.
    6. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Taskuzhina, A., Nizamdinova, G., Kisselyova, N., Kalendar, R., Gritsenko, D. (2022). Screening a collection of local and foreign varieties of Solanum lycopersicum L. in Kazakhstan for genetic markers of resistance against three tomato viruses. Heliyon. DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e10095; Индекс цитирования – 1, WOS. Q2, Scopus: процентиль 86.
    7. Gritsenko, D., Daurova, A., Pozharskiy, A., Nizamdinova, G., Khusnitdinova, M., Sapakhova, Z., ... & Zhambakin, K. (2023). Investigation of mutation load and rate in androgenic mutant lines of rapeseed in early generations evaluated by high-density SNP genotyping. Heliyon, 9(3). DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e14065; WOS. Q2, Scopus: процентиль 86.
    8. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Khusnitdinova, M., Adilbayeva, K., Nizamdinova, G., Kapytina, A., ... & Gritsenko, D. (2023). Genetic diversity of the breeding collection of tomato varieties in Kazakhstan assessed using SSR, SCAR and CAPS markers. PeerJ, 11, e15683.; WOS. Q2, Scopus: процентиль 83. https://doi.org/10.7717/peerj.15683.
    9. Gritsenko, D., Pozharsky, A, Deryabina, N., Kassenova, A, Galiakparov N. Genetic analysis of hemagglutinin proteins of H3 and H1 subtypes in Kazakhstan // Genetika, 2019. Индекс цитирования – 6, Процентиль – 33, WOS. Q3, DOI: 10.2298/GENSR1902511G.
    10. Gritsenko, D., Pozharskiy, A., Dolgikh, S., Aubakirova, K., Kenzhebekova, R., Galiakparov, N., Sadykov, S. (2022). Apple varieties from Kazakhstan and their relation to foreign cultivars assessed with RosBREED 10K SNP array. DOI: 10.17660/eJHS.2022/006. European Journal of Horticultural Science 87(1). Индекс цитирования – 1, WOS. Q4, Scopus: процентиль 38. https://doi.org/10.7717/peerj.15683.
  • ҒТБ зерттеу тобының ғылыми жарияланымдары
    1. Gritsenko D., Daurova A., Pozharskiy A., Nizamdinova G., Khusnitdinova M., Sapakhova Z., Daurov D., Zhapar K., Shamekova M., Kalendar R., Zhambakin K. Investigation of mutation load and rate in androgenic mutant lines of rapeseed in early generations evaluated by high-density SNP genotyping. Heliyon. 2023. 9(3). e14065. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14065. (Процентиль-86, Квартиль-Q2).
    2. Kolchenko, M., Kapytina, A., Kerimbek, N., Pozharskiy, A., Nizamdinova, G., Khusnitdinova, M., ... & Gritsenko, D. (2023). Genetic Characterization of Raspberry Bushy Dwarf Virus Isolated from Red Raspberry in Kazakhstan. Viruses, 15(4), 975. https://doi.org/10.3390/v15040975. (Процентиль-75, Квартиль-Q2).
    3. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Nizamdinova, G., Kalendar, R., & Gritsenko, D. (2022). MLO proteins from tomato (Solanum lycopersicum L.) and related species in the broad phylogenetic context. Plants, 11(12), 1588.. DOI: 10.3390/plants11121588; (Процентиль-83, Квартиль-Q1).
    4. Daurov D., Argynbayeva A., Daurova A., Zhapar K., Sapakhova Z., Zhambakin K., Shamekova M. Monitoring the Spread of Potato Virus Diseases in Kazakhstan. American Journal of Potato Research. 2023. 100(1). P. 63-70. https://doi.org/10.1007/s12230-022-09895-y. (Процентиль-76, Квартиль-Q2).
    5. Daurov D., Daurova A., Karimov A. Tolegenova D., Volkov D., Raimbek D., Zhambakin K., Shamekova M. Determining Effective Methods of Obtaining Virus-Free Potato for Cultivation in Kazakhstan. American Journal of Potato Research. 2020. Vol. 97. P. 367-375. https://doi.org/10.1007/s12230-020-09787-z. (Процентиль-76, Квартиль-Q2).
    6. Zhanassova, K., Kurmanbayeva, A., Gadilgereyeva, B., Yermukhambetova, R., Iksat, N., Amanbayeva, U., ... & Masalimov, Z. (2021). ROS status and antioxidant enzyme activities in response to combined temperature and drought stresses in barley. Acta Physiologiae Plantarum, 43(8), 1-12., https://doi.org/10.1007/s11738-021-03281-7 (Процентиль-79, Квартиль- Q2).
    7. Kurmanbayeva, A., Bekturova, A., Soltabayeva, A., Oshanova, D., Nurbekova, Z., Srivastava, S., Tiwari, P., Dubey, A.K. and Sagi, M., 2022. Active OASTLs confer improved Se resistance and degrade L-Cys and SeCys in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany 73, 8, 2022, Pages 2525–2539, doi.org/10.1093/jxb/erac021 Impact factor 9.7; (Процентиль-95, Квартиль-Q1).
    8. Soltabayeva, A., Dauletova, N., Serik, S., Sandybek, M., Omondi, J.O., Kurmanbayeva, A. and Srivastava, S., 2022. Receptor-like Kinases (LRR-RLKs) in Response of Plants to Biotic and Abiotic Stresses. Plants, 11(19), p.2660. doi.org/10.3390/plants11192660 Impact factor 4.2; (Процентиль-95, Квартиль- Q1).
    9. Kuralay Zhanassova, Assylay Kurmanbayeva, Bakhytgul Gadilgereyeva, Roza Yermukhambetova, Nurgul Iksat, Ulbike Amanbayeva, Assemgul Bekturova, Zhanerke Tleukulova, Rustem Omarov, Zhaksylyk Masalimov. (2021). ROS status and antioxidant enzyme activities in response to combined temperature and drought stresses in barley. Acta Physiologiae Plantarum, 43(8), 1-12., https://doi.org/10.1007/s11738-021-03281-7 (Процентиль-79, Квартиль- Q2).
    10. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Khusnitdinova, M., Adilbayeva, K., Nizamdinova, G., Kapytina, A., ... & Gritsenko, D. (2023). Genetic diversity of the breeding collection of tomato varieties in Kazakhstan assessed using SSR, SCAR and CAPS markers. PeerJ, 11, e15683.; https://doi.org/10.7717/peerj.15683. (Процентиль-83, Квартиль- Q2).
    11. Pozharskiy, A., Kostyukova, V., Taskuzhina, A., Nizamdinova, G., Kisselyova, N., Kalendar, R., Gritsenko, D. (2022). Screening a collection of local and foreign varieties of Solanum lycopersicum L. in Kazakhstan for genetic markers of resistance against three tomato viruses. Heliyon. DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e10095; (Процентиль-86, Квартиль- Q2).
    12. Soltabayeva, A., Bekturova, A., Kurmanbayeva, A., Oshanova, D., Nurbekova, Z., Srivastava, S., Sagi, M. (2022) Ureides are similarly accumulated in response to UV-C irradiation and wound but differently remobilized during recovery in Arabidopsis leaves. Journal of experimental botany, DOI: 10.1093/jxb/erab441. Impact factor: 9.7, (Процентиль-97, Квартиль- Q1).
    13. Oshanova, D., Kurmanbayeva, A., Bekturova, A., et.al. (2021). Level of Sulfite Oxidase Activity Affects Sulfur and Carbon Metabolism in Arabidopsis. Frontiers in plant science, 12, 690830. doi.org/10.3389/fpls.2021.690830 Impact factor: 7.4, (Процентиль-95, Квартиль- Q1).
    14. Daurova A., Daurov D., Volkov D., Karimov A., Abai Z., Raimbek D., Zhapar K., Zhambakin K., Shamekova M. Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content. Plant Breeding. 2020. Vol. 139 (5). Р. 916-922. https://doi.org/10.1111/pbr.12830. (Индекс цитирования: WoS/Scopus FWCI 0,33/0,15. (Процентиль-73, Квартиль-Q2).
    15. Sapakhova Z., Raissova N., Daurov D., Zhapar K., Daurova A., Zhigailov A., Zhambakin K., Shamekova M. Sweet Potato as a Key Crop for Food Security under the Conditions of Global Climate Change: A Review. Plants. 2023. 12. 2516. https://doi.org/10.3390/plants12132516. (Процентиль-83, Квартиль-Q1).
    16. Gritsenko D., Aubakirova K., Galiakrapov N. Simultaneous detection of five apple viruses by RT-PCR. International Journal of Biology and Chemistry (2020) v. 13, n. 1, p. 129-134. 2020. doi: 10.26577/ijbch.2020.v13.i1.13. (Процентиль-83, Квартиль-Q1).
    17. N. Iksat, Z. Masalimov, R. Omarov. Plant virus resistance biotechnological approaches: from genes to the CRISPR/Cas gene editing system. Journal of Water and Land Development. 57, 2023. Процентиль 51%
    18. N. Iksat, Z. Masalimov. In planta silensing of Tomato bushy stunt virus using the CRISPR/Cas13 system. In PHYTOPATHOLOGY (Vol. 112, No. 11, pp. 77-77). USA: AMER PHYTOPATHOLOGICAL Soc. (APS) Plant Health 2022. if =3,2, Q2.
  • Патенттер мен авторлық куәліктер
    1. Галиакпаров Н.Н., Гриценко Д.А., Дерябина Н.Н. Патент на изобретение № 33632 (2019 г) «Вирусный вектор для транзиентной экспрессии гетерологичных белков в растениях»
    2. Омашева М., Галиакпаров Н, Смайлов Б., Пожарский А.С. Патент на изобретение № 33633 (2019 г) «Набор синтетических олигонуклеотидов для диагностики бактериального ожога на плодовых культурах методом LAMP»
    3. Галиакпаров Н.Н., Гриценко Д.А., Дерябина Н.Н. Патент на полезную модель № 4583 (2019 г) «Т-вектор для клонирования ПЦР – продуктов разного размера»
    4. Галиакпаров Н.Н., Омашева М., Гриценко Д.А. Патент на изобретение № 33634 (2019 г) «Набор синтетических олигонуклеотидов для обнаружения вирусов яблони методом ОТ-ПЦР»
    5. Масалимов Ж.К., Омаров Р.Т., Шамекова М.Х., Жангазин С.Б., Бектурова А.Ж., Курманбаева А.Б., Акбасова А.Ж., Ермухамбетова Р.Ж., Аманбаева У.И., Тлеукулова Ж.Б., Бейсекова М.К., Иқсат Н.Н., Жанасова К.Е., Токашева Д.С., Гадильгереева Б.Ж. Патент на полезную модель №5233 - «Способ определения 8-оксогуанина в нуклеиновых кислотах экспресс методом».
    6. Омaров Р.Т., Мaсaлимов Ж.К., Aкбaсовa A.Ж., Мукияновa Г.С., Сутулa М.Ю., Бaри A.A., Eргaлиeв Т.М., Нурбeковa Ж.A., Тлeукуловa Ж.Б., Бaтыршинa Ж.С., Гaджимурaдовa A.М., Жaнгaзин С.Б. Пaтeнт нa полeзную модeль №2039 - «Способ выдeлeния вирусных чaстиц из инфицировaнного рaститeльного мaтeриaлa в прeпaрaтивных количeствaх экспрeсс мeтодом».
    7. Омaров Р.Т., Мaсaлимов Ж.К., Шaмeковa М.Х., Eргaлиeв Т.М., Жaнгaзин С.Б., Мукияновa Г.С., Aкбaсовa A.Ж., Бaри A.A., Нурбeковa Ж.A., Тлeукуловa Ж.Б., Бaтыршинa Ж.С., Бeктуровa A.Ж., Гaджимурaдовa A.М., Сутулa М.Ю. Пaтeнт нa полeзную модeль №3684 - «Способ опрeдeлeния вирусной инфeкции в рaститeльных ткaнях экспрeсс мeтодом».
    8. Гриценко Д.А., Пожарский А.С., Таскужина А.К. Патент на изобретение № 36219 (2023) «Набор высокоспецифичных олигонуклеотидов для обнаружения пяти вирусов картофеля в растительном материале».
    9. Гриценко Д.А., Капытина А.И., Керимбек Н. Патент на полезную модель № 7018 (2022) «Набор синтетических олигонуклеотидов для обнаружения вируса кольцевой пятнистости малины»
    10. Гриценко Д.А., Пожарский А.С., Костюкова В.С., Адильбаева К. Патент на полезную модель № 7296 (2022) «Набор синтетических олигонуклеотидов для обнаружения вируса коричневого морщинистого плода томата»
2023 жылғы ҒТБ нәтижелері
  • 01-жоба
    ACLSV, ASPV, ASGV, GVA, GFLV, GRBD, PLRV, PVX, PVY вирустарын, Monilinia fructigena, Venturia inaequalis саңырауқұлақтарын және Phytophthora infestans оомицетін жинау және молекулалық анықтау жүргізілді. Анықталған вирустар үшін геномдық секвенирлеу жүргізілді, эукариоттық қоздырғыштар үшін ITS секвенирлеу жүргізілді. Жалпыға қол жетімді мәліметтер негізінде басқа елдерде кең таралған изоляттармен салыстырғанда алынған тізбектерге талдау жасалды. Салыстырмалы талдау негізінде кейінгі жұмыс үшін Cas12/13 ақуыздарын пайдаланып патогендерді анықтау үшін кандидаттық нРНҚ таңдалды.
  • 02-жоба

    Елдің бес аймағында PVX, PVY, PVS, PVM, PLRV және PSTVd вирусын жұқтыру үшін 760 картоп үлгісі зерттелді. Талдау нәтижесінде PLRV вирусын, 11 - PVM, 22 - PSTVd вирусын жұқтырған 5 сынама анықталды. PVY вирусы 41 өсімдікке әсер етті. Сонымен қатар, вирустың бірнеше түрімен коинфекцияланған картоп үлгілері табылды.

    Табылған вирустар мен картоп вироидының жоғары өнімді геномдық секвенирлеу жергілікті изоляттардың консервативті және өзгермелі аймақтарын анықтауға және gRNA, sense және antisense тізбектерін мақсатты түрде таңдауға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, әрбір PLRV, PVM және PVY вирусының изоляттары арасында гомология анықталды, ол 90-95% құрады. PVM вирусында геном мөлшеріне қатысты ең жоғары мутация жиілігі байқалған вирустық геномдық мутация шектері анықталды. Талдау нәтижесінде кем дегенде 2 gRNA тізбегі және 3 sense және antisense тізбегі таңдалды және клондалды. Cas13a генін бинарлық векторға субклондау және оның темекі зауытында және тікелей картопта экспрессиясы жүргізілді. Қалған картоп сынамаларын вирустық инфекцияға талдау жыл соңына дейін аяқталады.

  • 03-жоба
    Р19 супрессорлық ақуызының биологиялық контексте өсімдіктердің miR функциясына өзара әрекеттесуін зерттеу жүргізілді. Нәтижелер miR 168 және 162 экспрессиясына ақуыздың Р19 дифференциалды әсері ерте вирустық инфекцияда ең жоғары екенін көрсетеді. Р19 ақуыздың miR162, 168 рекрутингіне дозаға тәуелді әсерін зерттеу үшін біз Р19-ΔP19 делециясымен TBSV мутантын қолдандық. Осылайша, біздің эксперименттеріміз вирус тудырған симптомдардың дамуына дейін, яғни 3 дпи-де РНҚ интерференциясының үнсіздігін индукциялау басталғанға дейін микроРНҚ гендерінің экспрессиясындағы ақуыздың Р19 әсерін бағалауға бағытталған. Күткендей, 3 дпи-де miR 162 және оның pre-miR деңгейінің жоғарылауы вирус мутанттарымен салыстырғанда TBSV жабайы түрімен өсімдіктерді егу кезінде айқынырақ болды. Алайда, miR 168 және оның pre-miR деңгейлері miR162-мен салыстырғанда төмен болды, бұл Р19 ақуызымен төмен жақындықты көрсетуі мүмкін. Бұл miR-дің Р19 супрессорлық ақуызына жеке жақындығы әр түрлі екенін көрсетеді. 5 дпи-де, вирустың жабайы түрі мен оның мутанттары өсімдіктердің фенотиптік өзгерістерімен анықталған айтарлықтай жоғары деңгейде репликацияланған кезде, miR162 және miR168 белсенділігі төмендеді. Нәтижелер Р19 өсімдіктерінің miR функцияларына әсері симптомдардың дамуына емес, өсімдіктердің вирусқа қарсы реакциясына әсер ететінін көрсетуі мүмкін.
  • 04-жоба
    TBSV вирустық векторының негізінде гетерологиялық гендерді, соның ішінде Cas9 және бағыттаушы РНҚ үшін реттеуші реттіліктерді ауыстыру және енгізу арқылы үш CRISPR/Cas конструкциясы әзірленді. zCas9 тізбегі, бағыттаушы РНҚ және TBSV вирустық геномы бар құрылымдары бар бірнеше плазмидалардың кітапханасы құрастырылды. Вирустық вектордағы Cas9 экспрессиясының талдауы N. benthamiana өсімдіктерінде жүргізілді.
2024 жылғы ҒТБ нәтижелері
  • 01-жоба
    Жұмыс аясында Алматы және республиканың басқа облыстарындағы бақтар мен шаруа қожалықтарында мақсатты инфекциялармен зақымданған өсімдік материалдарын жинау жалғастырылды (2-кесте). Патогендерді анықтау үшін заманауи молекулалық әдістер, соның ішінде кері транскрипциямен полимеразды тізбекті реакция (ОТ-ПТР) қолданылды, бұл өсімдік үлгілерінде вирустардың бар-жоғын нақты анықтауға мүмкіндік берді. Вирустарды анықтау нәтижелерінің мысалдары 2-суретте көрсетілген.
    2023 жылы алынған деректер негізінде ACLSV, ASPV, ASGV, GVA, GFLV, PLRV, PVX, PVY және GRBV патогендерінің консервативті аймақтары анықталды (3-сурет) және pCAMBIA2300 плазмидасын пайдалана отырып, E. coli жасушаларында сәтті клондалды. Алынған клондалған вирустық патогендердің бақылау тізбектері CRISPR/Cas әдісімен анықтауға арналған протоколдарды оңтайландыру үшін қолданылды.
    ACLSV, ApMV, ASGV, ASPV, GFLV және GRLV вирустарының детекциясы клондалған бақылау тізбектерін пайдалана отырып сынақтан өткізілді. Cas13a ақуызы РНҚ-ны тікелей анықтау үшін қолданылды, ал Cas12 ақуызы кері транскрипция және RPA амплификациясымен біріктіріліп, екі тәсілдің тиімділігі салыстырылды. Барлық вирустар үшін Cas12 негізіндегі тест флуоресцентті сигналдың қарқындылығы мен сезімталдығы бойынша Cas13a-дан асып түсті, бұл қосымша амплификацияның қолданылуымен түсіндіріледі. ASGV вирусы үшін ең жақсы нәтиже алынды: минималды анықталатын концентрация Cas12 әдісімен 10 фг/мкл, ал Cas13a әдісімен 100 фг/мкл (3-кесте).
  • 02-жоба
    2024 жылы жобаны жүзеге асыру нәтижесінде картоптың апикальды меристемаларын залалсыздандыру режимі мен вируссыз өсімдіктер алу үшін қоректік ортадағы гормондық құрамы оңтайландырылды. Вируссыз материал алынғаннан кейін PVX, PVY, PVS, PVM, PLRV вирустары мен PSTVd вироидының бар-жоғын тексеру үшін ПТР-диагностика жүргізілді. Әр патогенге арналған арнайы праймерлер қолданылды. ПТР талдау нәтижесінде in vitro өсірілген картоп өсімдіктерінде вирустардың жоқтығы анықталды. Бұл эксперименттерді жалғастыру үшін вирустардан таза материалдың сәтті алынғанын растайды. Вирустардан таза өсімдіктерге PVY, PVM, PLRV вирустары мен PSTVd вироидының инокуляциясы жүргізілді. Инокуляция жеке вирустармен де, әртүрлі комбинациялармен де орындалды. Вирустардың алты комбинациясы мынадай патогендерді қамтыды: PVM + PLRV, PLRV + PVY, PVY + PVM, PSTVd + PVY, PVM + PVY + PSTVd, PLRV + PVY + PSTVd. Инфекция симптомдарының дамуы инокуляциядан кейінгі үш апта бойы бақыланды. PVY, PVM, PLRV вирустары мен PSTVd вироидына бағытталған РНҚ-гидтерін, sense және antisense тізбектерін, сондай-ақ Cas13d+GFP ақуызын қамтитын кассеталар субклонирленіп, бинарлы векторға енгізілді. Зерттеу барысында инфекцияланған өсімдіктерге рекомбинантты векторлармен агроинфильтрация жүргізілді. Нақты уақыттағы ПТР көмегімен алынған талдау нәтижелері бағыттаушы РНҚ-ны, sense және antisense тізбектерін экспрессиялайтын өсімдіктерде вирус РНҚ-ларының репликация деңгейінің төмендегенін көрсетті. PLRV_T1_T2, PVY_T1_T2, PVM_T1_T2 және PSTVd_T1_T2 конструкциялары, әсіресе моноинфекция жағдайында, вирустық патогендер мен вироидтарды басуда ең жоғары тиімділікті көрсетті. Бұл конструкциялар sense және antisense тізбектерін қамтитын конструкцияларға қарағанда жоғары белсенділік танытты, алайда екі стратегия да вирус жүктемесін сәтті төмендетуге мүмкіндік берді. Зерттеу нәтижелері CRISPR/Cas13 технологиясы мен ықпалдандырылған РНҚ-интерференцияның картоп өсімдіктеріндегі вирустық инфекцияларды басуда жоғары әлеуетке ие екенін көрсетті. Бұл нәтижелер CRISPR/Cas13 технологиясын өсімдіктерді вирустардан қорғау мақсатында одан әрі қолданудың болашағын ашады.
  • 03-жоба
    2024 жылға арналған биотикалық стресске төзімді экономикалық маңызды дақылдарды құрудың жаңа стратегияларын әзірлеу үшін микроРНҚ мен вирустық РНҚ-ға бағытталған жаңа crРНҚ құрылымдары әзірленді. Бұл құрылымдар өсімдіктердің вирустарға және басқа патогендерге сезімталдығына жауапты арнайы гендердің экспрессиясын бәсеңдету үшін жасалған. Сонымен қатар, жоба аясында Nicotiana benthamiana жасушаларының трансформациясы үшін дайын экспрессиялық векторлар әзірленді. Мақсатты реттіліктер crРНҚ құру үшін таңдалды және аралық векторға клондалды. pCambia2300-TBSV, pCambia2300-polyA-35S және pCambia2300-RMJ бинарлық векторлары Gateway рекомбинациялық клондау технологияларын, сондай-ақ Slice және HiFi әдістеріне негізделген үздіксіз клондау арқылы сәтті жасалды. Алынған экспрессия векторлары Agrobacterium tumefaciens LBA4404 штаммдарының жасушаларына айналдырылды. Содан кейін өсімдіктер жасушаларына құрылымдарды енгізу үшін Nicotiana benthamiana үшінші қатардағы жапырақтарының инфильтрациясы жүргізілді. Өсімдіктердегі рекомбинантты гендердің экспрессиясын талдау үшін вестерн әдісі қолданылды. Бұл зерттеудің нәтижелері өсімдіктер инженериясында CRISPR/Cas13 қолдану мүмкіндіктерін жақсы түсінуге және жасалған құрылымдардың тиімділігін бағалауға мүмкіндік береді.
  • 04-жоба
    Были разработаны три CRISPR/Cas конструкции на основе вирусного вектора TBSV, путем замены и внесения гетерологичных генов, включая Cas9 и регуляторные последовательности для направляющих РНК. Составлена библиотека нескольких плазмид с конструкциями, несущими последовательность zCas9, направляющих РНК и вирусный геном TBSV. Проведен анализ экспрессии Cas9 в вирусном векторе в растениях N. benthamiana.
Публикации 2024
Обратная связь с исследовательской группой НТП
НАШИ КОНТАКТЫ
+7 (727)-394-75-62
050040, РК, г. Алматы, ул. Тимирязева, 45
d.kopytina@gmail.com
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website
How to remove this block? About platform Submit a complaint