КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-24-00996
НазваниеФосфорилгуанидиновые олигонуклеотиды как перспективные инструменты для создания высокочувствительных систем диагностики нуклеиновых кислот
Руководитель Дмитриенко Елена Владимировна, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-209 - Биотехнология (в том числе бионанотехнология)
Ключевые слова Нуклеиновые кислоты, фосфорилгуанидиновые олигонуклеотиды, ПЦР, диагностика, зонды, биосенсоры, КНИ-биосенсор, система детекции НК-биомаркеров
Код ГРНТИ31.23.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Нуклеиновые кислоты, их аналоги и производные являются молекулярными инструментами для научных молекулярно-биологических исследований, а также используются для решения практических задач биомедицины, биотехнологии и молекулярной диагностики. Введение химических модификаций в состав олигонуклеотидов позволяет направленно изменять их структуру, свойства, взаимодействие с биологически активными соединениями. Синтетические аналоги нуклеиновых кислот часто обладают улучшенными физико-химическими, молекулярно-биологическими и биологическими свойствами. Эффективное применение модифицированных олигонуклеотидов, конструирование на их основе диагностических и терапевтических систем невозможно без исследования их структурно-функциональных, физико-химических и субстратных свойств. Таким образом, основной задачей для эффективного практического применения новых производных нуклеиновых кислот является фундаментальное исследование модифицированных олигонуклеотидов с целью выявления взаимосвязей между их структурой и свойствами. Далее необходимо проанализировать и систематизировать полученные данные, что позволит проводить рациональный дизайн и синтез новых модифицированных инструментов для молекулярно-биологических исследований с заранее заданными свойствами, для создания на на их основе высокоэффективных систем диагностики и терапии.
В 2014 г. в ИХБФМ СО РАН были разработаны новые электронейтральные фосфорилгуанидиновые производные олигонуклеотидов (ФГО). Начиная с этого момента непрерывно исследуют их свойства и возможность практического применения для решения широкого спектра фундаментальных и практических задач. Коллективом авторов данного проекта проведены исследования, направленные на изучение физико-химических свойств ФГО, способности, эффективности и механизмов процессирования ФГО рядом ферментов, а также их способности выступать в качестве зондов для молекулярной диагностики и терапии. За последние 3 года в научной литературе не приведено новых данных о синтезе производных нуклеиновых кислот с введением модификаций по рибозофосфатному остову сравнимых по свойствам с ФГО. Полученные нами данные подтверждают перспективность использования ФГО для фундаментальных исследований, например, при изучении работы ферментативных систем, а также для практических целей: использование в ПЦР диагностике (в реализациях классической, двухстадийной ОТ-ПЦР, мультиплексной и аллель-специфической), системах деплеции РНК и при разработке современных биосенсоров. Проведенные нами ранее исследования (в том числе в рамках выполнения проекта РНФ 18-14-00357) являются основой для развития исследований, направленных на получение новых данных о структурно-функциональных свойствах фосфорилгуанидиновых олигонуклеотидов. Таким образом в ходе данного проекта будет исследовано:
1) увеличение чувствительности и специфичности детекции точечных нуклеотидных замен (SNP) методом аллель-специфичной ПЦР с использованием TaqMan зондов;
2) разработка методов эффективной гетерофазной гибридизации с использованием в качестве зондов ФГО;
3) создание подходов для увеличения чувствительности и специфичности современных биосенсорных платформ.
Осуществление предлагаемых исследований откроет возможности создания современных достоверных систем детекции и количественного анализа различных НК-биомаркеров, в том числе представленных в критически низких концентрациях в анализируемых образцах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Булгакова А.Е., Чубаров А.С., Дмитриенко Е.В.
Magnetic Nylon 6 Nanocomposites for the Microextraction of Nucleic Acids from Biological Samples
Magnetochemistry, Magnetochemistry 2022, 8(8), 85; https://doi.org/10.3390/magnetochemistry8080085 (год публикации - 2022)
10.3390/magnetochemistry8080085
2. А.С. Чубаров, И.П. Оскорбин, М.Л. Филипенко, Д.В. Пышный ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДЫ КАК ПРАЙМЕРЫ ДЛЯ АЛЛЕЛЬ-СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПЦР Сборник тезисов. IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ: ВИРУСОЛОГОВ, БИОТЕХНОЛОГОВ, БИОФИЗИКОВ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ И БИОИНФОРМАТИКОВ, Сборник тезисов. IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков, 2022. — с.286 (год публикации - 2022)
3. БУЛГАКОВА А.Е., ЧУБАРОВ А.С., ДМИТРИЕНКО Е.В. ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ КАК ИНСТРУМЕНТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022., Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022. — с. 158 (год публикации - 2022)
4. А.Е. Булгакова , Е.В. Дмитриенко ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДЫ ДЛЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ Сборник тезисов. IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ: ВИРУСОЛОГОВ, БИОТЕХНОЛОГОВ, БИОФИЗИКОВ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ И БИОИНФОРМАТИКОВ, Сборник тезисов. IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков, 2022. — с.486 (год публикации - 2022)
5.
Булгакова А., Бердюгин А, Наумова О., Фомин Б., Пышный Д., Чубаров А., Дмитриенко Е., Ломзов А.
Solution pH Effect on Drain-Gate Characteristics of SOI FET Biosensor
Electronics, Electronics 2023, 12(3), 777 (год публикации - 2023)
10.3390/electronics12030777
6.
Чубаров А, Оскорбин И, Новикова Л., Филипенко М., Ломзов А., Пышный Д.
Allele-Specific PCR for PIK3CA Mutation Detection Using Phosphoryl Guanidine Modified Primers
Diagnostics, Diagnostics 2023, 13(2), 250 (год публикации - 2023)
10.3390/diagnostics13020250
7.
Попова В., Полетаева Ю., Чубаров А., Пышный Д., Дмитриенко Е.
Doxorubicin-Loaded Silica Nanocomposites for Cancer Treatment
Coatings, Coatings 2023, 13(2), 324 (год публикации - 2023)
10.3390/coatings13020324
8. Булгакова А.Е., Дмитриенко Е.В. Влияние фосфорилгуанидиновой модификации в праймерах на процессивность Taq-полимеразы BioTop-2023: Достижения молодых ученых ИХБФМ — Новосибирск, ИХБФМ СО РАН, 2023., Сборник тезисов Bio-Top-2023, стр. 54 (год публикации - 2023)
9. Булгакова А.Е., Ломзов А.А., Дмитриенко Е.В., Пышный Д.В. ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ БИОСЕНСОР ДЛЯ БЕЗМЕТОЧНОЙ ДЕТЕКЦИИ БИОМАРКЕРОВ НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ СИБИРИ, НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ СИБИРИ Номер 1, Выпуск 8, стр 118-121. 2023 г. (год публикации - 2023)
10. ЧУБАРОВ А.С. СИСТЕМЫ ДЛЯ ПЦР ДИАГНОСТИКИ, МУЛЬТИМОДАЛЬНОГО БИОИМАДЖИНГА И ТЕРАНОСТИКИ ОПУХОЛЕЙ Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022., Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022. — с.81 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Булгакова А.Е., Чубаров А.С., Дмитриенко Е.В.
Magnetic Nylon 6 Nanocomposites for the Microextraction of Nucleic Acids from Biological Samples
Magnetochemistry, Magnetochemistry 2022, 8(8), 85; https://doi.org/10.3390/magnetochemistry8080085 (год публикации - 2022)
10.3390/magnetochemistry8080085
2. А.С. Чубаров, И.П. Оскорбин, М.Л. Филипенко, Д.В. Пышный ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДЫ КАК ПРАЙМЕРЫ ДЛЯ АЛЛЕЛЬ-СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПЦР Сборник тезисов. IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ: ВИРУСОЛОГОВ, БИОТЕХНОЛОГОВ, БИОФИЗИКОВ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ И БИОИНФОРМАТИКОВ, Сборник тезисов. IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков, 2022. — с.286 (год публикации - 2022)
3. БУЛГАКОВА А.Е., ЧУБАРОВ А.С., ДМИТРИЕНКО Е.В. ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ КАК ИНСТРУМЕНТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022., Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022. — с. 158 (год публикации - 2022)
4. А.Е. Булгакова , Е.В. Дмитриенко ФОСФОРИЛГУАНИДИНОВЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДЫ ДЛЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ Сборник тезисов. IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ: ВИРУСОЛОГОВ, БИОТЕХНОЛОГОВ, БИОФИЗИКОВ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ И БИОИНФОРМАТИКОВ, Сборник тезисов. IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков, 2022. — с.486 (год публикации - 2022)
5.
Булгакова А., Бердюгин А, Наумова О., Фомин Б., Пышный Д., Чубаров А., Дмитриенко Е., Ломзов А.
Solution pH Effect on Drain-Gate Characteristics of SOI FET Biosensor
Electronics, Electronics 2023, 12(3), 777 (год публикации - 2023)
10.3390/electronics12030777
6.
Чубаров А, Оскорбин И, Новикова Л., Филипенко М., Ломзов А., Пышный Д.
Allele-Specific PCR for PIK3CA Mutation Detection Using Phosphoryl Guanidine Modified Primers
Diagnostics, Diagnostics 2023, 13(2), 250 (год публикации - 2023)
10.3390/diagnostics13020250
7.
Попова В., Полетаева Ю., Чубаров А., Пышный Д., Дмитриенко Е.
Doxorubicin-Loaded Silica Nanocomposites for Cancer Treatment
Coatings, Coatings 2023, 13(2), 324 (год публикации - 2023)
10.3390/coatings13020324
8. Булгакова А.Е., Дмитриенко Е.В. Влияние фосфорилгуанидиновой модификации в праймерах на процессивность Taq-полимеразы BioTop-2023: Достижения молодых ученых ИХБФМ — Новосибирск, ИХБФМ СО РАН, 2023., Сборник тезисов Bio-Top-2023, стр. 54 (год публикации - 2023)
9. Булгакова А.Е., Ломзов А.А., Дмитриенко Е.В., Пышный Д.В. ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ БИОСЕНСОР ДЛЯ БЕЗМЕТОЧНОЙ ДЕТЕКЦИИ БИОМАРКЕРОВ НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ СИБИРИ, НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ СИБИРИ Номер 1, Выпуск 8, стр 118-121. 2023 г. (год публикации - 2023)
10. ЧУБАРОВ А.С. СИСТЕМЫ ДЛЯ ПЦР ДИАГНОСТИКИ, МУЛЬТИМОДАЛЬНОГО БИОИМАДЖИНГА И ТЕРАНОСТИКИ ОПУХОЛЕЙ Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022., Синтетическая биология и биофармацевтика. Материалы всероссийской конференции. Новосибирск, 24–28 июля 2022 г.– Новосибирск. ООО «Офсет-ТМ». 2022. — с.81 (год публикации - 2022)