Направления исследований


На данный момент в лаборатории «ЦАГИИ» ведутся работы по следующим направлениям:

  • Генетика и геномика микроорганизмов
    Лаборатория «ЦАГИИ» является одной из первых в Беларуси, где начаты работы (июнь 2014 г.) по геномике микроорганизмов, а также метагеномному анализу различных биотопов. В рамках научных программ были секвенированы и аннотированы геномы ряда бактерий с выраженными антагонистическими свойствами, выявлены гены, ответственные за синтез антимикробных веществ (Bacillus spp. и Pseudomonas spp.). Секвенированы геномы бактериофагов Pf-10, BIM BV-45, BIM BV-45, φЕа2809 и Hena1 — высокоактивных в отношении фитопатогенных бактерий родов Pseudomonas и Erwinia, и перспективных для создания средств защиты растений от бактериозов. Проведен геномный анализ психрофильных микроорганизмов Glaciozyma antarctica, Sporosarcina psychrophila, Carnobacterium sp., Porphyrobacter sanguineus, Pseudomonas lundensis и пр., изолированных из различных источников на территории Антарктиды, с целью выявления потенциальных продуцентов хозяйственно-ценных ферментов и метаболитов.
  • Метагеномика
    С помощью метатаксономического подхода получены данные о сообществах бактерий таких уникальных биотопов как «зелёный снег» и керн из озера Нижнее (Антарктида). Совместно с РНПЦ ДОГИИ впервые в Беларуси изучена кишечная микробиота здоровых людей и пациентов с онкогематологическими заболеваниями, описана динамика микробных сообществ после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток.
  • Молекулярная фитопатология
    В лаборатории создана библиотека генетических конструкций, несущих гены, кодирующие белки-харпины фитопатогенных бактерий родов Pectobacterium, Erwinia, Dickeya, Xanthomonas. Показана возможность сверхэкспрессии ряда генов харпинов в клетках сконструированных бактерий-продуцентов, экспериментально продемонстрирована возможность стимуляции иммунитета растений данными белками. Секвенированы и аннотированы геномы актуальных для Беларуси фитопатогенных бактерий: Pectobacterium spp. Erwinia amylovora, Clavibacter michiganensis, Pseudomonas spp. Совместно с лабораторией средств биологического контроля создан определитель грибных и бактериальных возбудителей болезней сельскохозяйственных растений на основе ДНК-типирования.
  • Генная инженерия
    В лаборатории сконструированы оригинальные векторы для экспрессии чужеродного генетического материала в клетках бактерий родов Bacillus и Pseudomonas. Также в нашей лаборатории уделяется значительное внимание созданию и поддержанию коллекций генетических ресурсов, в первую очередь, векторных конструкций для генно-инженерных целей. Подробнее смотрите здесь.
  • Биоинформатика
    В лаборатории разрабатываются новые средства анализа и обработки нуклеотидных последовательностей. Будем рады, если они окажутся полезными в вашей работе. Подробнее смотрите здесь.


Предложения к сотрудничеству

  • секвенирование геномов микроорганизмов и вирусов, а также последующий биоинформатический анализ:
    • оценка качества исходных данных;
    • сборка генома de novo;
    • аннотация генома;
    • направленный поиск интересующих последовательностей или генов;
    • анализ изменений в геноме по сравнению с ближайшими родственными организмами;
    • поиск генно-инженерных модификаций генома;
    • филогенетический анализ;
    • помощь при депонировании генома в базу NCBI GenBank;
  • изучение особенностей генной регуляции и биотехнологического потенциала микроорганизмов;
  • проведение метагеномных (метатаксономических) исследований природных сообществ, а также клинических образцов;
  • генно-инженерное конструирование микроорганизмов на основе подходов и принципов синтетической биологии;
  • создание векторных конструкций для генно-инженерных целей;
  • оценка антагонистической активности микроорганизмов;
  • молекулярно-генетическая идентификация микроорганизмов (секвенирование 16S рДНК, ITS-регионов и др.);
  • микробиологический анализ растений с признаками заболевания с целью определения возбудителя;
  • разработка компьютерных программ или конвейеров для анализа и обработки нуклеотидных данных.


Текущие проекты

  1. «Создание рекомбинантных аттенуированных штаммов бактерий, стимулирующих противоопухолевый иммунный ответ» в рамках задания 4.2.38 «Разработать бактериальную платформу доставки рекомбинантных вакцин перорального применения для иммунотерапии онкологических заболеваний» подпрограммы 4.2 «Фундаментальные аспекты медицинской науки» ГПНИ 4 «Трансляционная медицина»
    (совместно с Лабораторией генетических биотехнологий РНПЦ ДОГиИ);
  2. «Секвенирование и анализ геномов психротолерантных бактерий, выделенных из временных водоёмов Восточной Антарктиды», задание в рамках государственной программы научных исследований «Биотехнологии-2» на 2021–2025 гг., подпрограмма «Микробные биотехнологии-2»;
  3. «Обеспечить развитие биоресурсной базы микробных технологий на основе расширения коллекционного фонда промышленно ценных микроорганизмов и выявления их генетических особенностей с использованием высокопроизводительного секвенирования», задание 57 государственной программы «Наукоемкие технологии и техника» на 2021–2025 гг., подпрограмма «Инновационные биотехнологии»
    (совместно с лабораторией «Коллекция микроорганизмов»);
  4. «Анализ таксономического состава и рисков биобезопасности микробиома керна озера Нижнее (Земля Эндерби, Восточная Антактида)», проект №Б25М-027, БРФФИ;
  5. «Повышение эффективности моделей обработки данных метатаксономических исследований», проект №Б25ИИ М-005, БРФФИ.

Законченные проекты

  • 02.05.2023 – 31.03.2025. «Изучение особенностей генома природного штамма Pseudomonas amygdali pv. lachrymans 8 и создание векторной системы на основе репликона плазмиды данных бактерий», проект №Б23М-076, БРФФИ;
  • 2021–2023. «Секвенирование и анализ геномов промышленно ценных штаммов бактерий», НИР2 задания 3.1 «Инновационные подходы в сохранении и развитии биоресурсной базы микробиологических технологий» в рамках государственной программы научных исследований «Биотехнологии-2» на 2021–2025 гг., подпрограмма «Микробные биотехнологии-2»;
  • 2022–2023. «Разработать систему гетерологичной экспрессии генов в клетках молочнокислых бактерий и оценить иммуностимулирующие свойства рекомбинантных штаммов», отдельный проект фундаментальных и прикладных научных исследований НАН Беларуси на 2022–2023 гг.
    (совместно с лабораторией «Коллекция микроорганизмов»);
  • 02.05.2019 – 31.03.2021. «Сравнение геномов бактерий Bacillus pumilus, изолированных на территории Беларуси», проект №Б19-110, БРФФИ;
  • 2019–2020. «Секвенирование и анализ геномов бактерий, используемых для защиты растений и животных от болезней» (задание 3.29 в рамках государственной программы научных исследований «Фундаментальные основы биотехнологий»);
  • 2019–2020. «Изучить особенности генома Mycobacterium tuberculosis, ассоциированные с устойчивостью к противотуберкулезным лекарственным средствам, вирулентностью и эпидемической клональностью», задание в рамках государственной программы научных исследований «Фундаментальные и прикладные науки – медицине» (совместно с БГМУ);
  • 2018–2020. «Разработать методы молекулярной диагностики и лечения дисбактериоза у пациентов с онкогематологическими заболеваниями при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток» (совместно с лабораторией «Коллекция микроорганизмов» и Республиканским научно-практическим центром детской онкологии, гематологии и иммунологии), задание 671 в государственной программе «Наукоемкие технологии и техника» на 2016–2020 годы;
  • 2016–2020. «Сохранить и изучить микробное разнообразие. Создать коллекцию генетических конструкций, пополнить специализированные коллекции и информационно-поисковые базы данных о микробных и генетических ресурсах Республики Беларусь» (совместно с лабораториями молекулярной биотехнологии и «Коллекция микроорганизмов»), задание 55 в государственной программе «Наукоемкие технологии и техника» на 2016–2020 годы;
  • 2016–2018. «Идентификация факторов фитопатогенности бактерий рода Pseudomonas», задание 3.03 в рамках государственной программы научных исследований «Биотехнологии»;
  • 2016–2018. «Разработать и внедрить определитель грибных и бактериальных возбудителей болезней сельскохозяйственных растений на основе ДНК-типирования» (совместно с лабораторией средств биологического контроля), задание 72 в государственной программе «Наукоемкие технологии и техника» на 2016–2020 годы;
  • 2014–2015. «Молекулярно-генетическая система скрининга природных штаммов-продуцентов антибиотиков рода Bacillus», задание 3.28 в рамках государственной программы научных исследований «Фундаментальные основы биотехнологий»;
  • 2013–2015. «Создать библиотеку генов, кодирующих субстраты секреторных систем фитопатогенных бактерий, с целью разработки фитопротекторных средств нового поколения», задание 1.9 подпрограммы 1 «Инновационные биотехнологии в Республике Беларусь» межгосударственной целевой программы Евразийского экономического сообщества «Инновационные биотехнологии» (совместно с лабораторией средств биологического контроля);
  • 2013–2015. «Сконструировать высокопродуктивный штамм бактерий рода Clostridium с целью усовершенствования технологии производства биобутанола», задание 2.5 подпрограммы 1 «Инновационные биотехнологии в Республике Беларусь» межгосударственной целевой программы Евразийского экономического сообщества «Инновационные биотехнологии» (совместно с лабораторией средств биологического контроля);
  • 2012–2014. «Генетическое конструирование бактериального штамма B. subtilis для комплексной защиты картофеля и овощных культур от болезней и насекомых-вредителей», отдельный проект научных исследований НАН Беларуси (совместно с лабораторией средств биологического контроля);
  • 2011–2013. «Разработка биохимических и генетических основ создания микробных препаратов различного назначения», задание 3.20 в рамках государственной программы научных исследований «Фундаментальные основы биотехнологий».