Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук
ИТЭБ (ru) en

Лаборатория исследований генома

Ермаков Артём Михайлович
Заведующий лабораторией
Ермаков Артём Михайлович
к.б.н.

Сайт лаборатории

В апреле 2021 г. в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН была создана  Лаборатория исследований генома, целью деятельности которой является внедрение технологии секвенирования в рутинную медицинскую практику.  

Для реализации поставленных целей на базе созданной лаборатории были начаты исследования человеческого микробиома и метагенома. Сотрудниками Лаборатории разработаны собственные системы амплификации 16S (для бактерий), 18S (для грибов и других эукариот) рибосомальной ДНК,  выполняются анализы микробиомов и метагеномов кожи, ротовой полости, мочеполовой системы, кишечника, крови. Проводится биоинформатический анализ  и разработан собственное программное обеспечение для определения видов в микробиомном и метагеномном анализе, а также для определения антибиотикорезистентности и генов в бактерий в метагеноме. Также разработаны собственные универсальные среды для транспортировки биологических образцов, не требующие специальных условий транспортировки и хранения.

Сотрудниками Лаборатории разработаны и апробированы системы для определения однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), структурных вариаций (SNV) и изменения числа копий участков генома (СNV), разработано собственное программное обеспечение для анализа. В Лаборатории проводится определение эпигенетических изменений на уровне генома, а также  диагностика наследственных и онкологических заболеваний, заболеваний возникающих в результате приобретенных мутаций, определение индивидуальной чувствительности и побочных эффектов к фармакологическим препаратам, определение тканевой совместимости транспланта, определение индивидуальных особенностей метаболизма. Отработаны методы секвенирования транскриптома человека - для прогноза течения и эффективности терапии, хронических воспалительных, раковых и других заболеваний, определение оптимальных фармакологических препаратов для лечения.

В настоящее время ведется поиск инвестиций для оборудования в созданных помещениях новой высокотехнологичной лаборатории и внедрения разработанных методов и подходов в практику.

Направление исследований
  • Исследование молекулярно-генетических механизмов воздействия физических и химических факторов на биологические системы.
  • Разработка новых методов и подходов для нанопорового секвенирования геномов, транскриптомов, микробиомов и метагеномов.
  • Изучение молекулярно-генетических механизмов регуляции пролиферации и дифференцировки необластов планарий, регенерации и морфогенеза.
  • Управление процессами регенерации с помощью слабых физических воздействий: низкотемпературной газовой плазмы, комбинированных переменных магнитных полей и светового излучения.

Методы
  • Нанопоровое секвенирование геномов, транскриптомов, микробиомов, метагеномов, биоинформатический анализ данных секвенирования.
  • Молекулярно-генетический анализ клеток планарий и культивируемых клеток, тканей и органов животных и человека. Определение экспрессии различных генов методом ПЦР, ПЦР в реальном времени.
  • Культивирование и морфометрия планарий и изучение динамики их регенерации. Изучение культур нормальных и трансформированных клеток животных и человека, методы оценки жизнеспособности, пролиферации, дифференцировки, метаболической активности.
  • Методы микроинъекции, иммуногистохимия, РНК-гибридизация, РНК-интерференция. ПЦР и его различные модификации, ПЦР в реальном времени. Работа с плазмидными и лентивирусными векторами для получения линий клеток с витально меченными внутриклеточными компонентами или белками.
  • Создание модельных линий клеток методами CRISPR/Cas и РНК интерференции с помощью лентивекторных и аденовекторных систем.
2023
  1. Ermakov A, Kudykina N, Bykova A, Tkacheva U. Morphogenic Effect of Exogenous Glucocorticoid Hormones in the Girardia tigrina Planarian (Turbellaria, Tricladida). Biology (Basel). 2023 Feb 11;12(2):292. doi: 10.3390/biology12020292. PMID: 36829568; PMCID: PMC9953184.
  2. Ermakov AM, Afanasyeva VA, Lazukin AV, Shlyapnikov YM, Zhdanova ES, Kolotova AA, Blagodatski AS, Ermakova ON, Chukavin NN, Ivanov VK, Popov AL. Synergistic Antimicrobial Effect of Cold Atmospheric Plasma and Redox-Active Nanoparticles. Biomedicines. 2023 Oct 13;11(10):2780. doi: 10.3390/biomedicines11102780. PMID: 37893152; PMCID: PMC10604215.
  3. Fadeeva IS, Teterina AY, Minaychev VV, Senotov AS, Smirnov IV, Fadeev RS, Smirnova PV, Menukhov VO, Lomovskaya YV, Akatov VS, Barinov SM, Komlev VS. Biomimetic Remineralized Three-Dimensional Collagen Bone Matrices with an Enhanced Osteostimulating Effect. Biomimetics (Basel). 2023 Feb 23;8(1):91. doi: 10.3390/biomimetics8010091. PMID: 36975321; PMCID: PMC10046016
  4. Filippova, Kristina O., Artem M. Ermakov, Anton L. Popov, Olga N. Ermakova, Artem S. Blagodatsky, Nikita N. Chukavin, Alexander B. Shcherbakov, Alexander E. Baranchikov, and Vladimir K. Ivanov. 2023. "Mitogen-like Cerium-Based Nanoparticles Protect Schmidtea mediterranea against Severe Doses of X-rays" International Journal of Molecular Sciences 24, no. 2: 1241. https://doi.org/10.3390/ijms24021241
  5. Lomovskaya Y. V., Kobyakova M. I., Senotov A. S., Fadeeva I., Lomovsky A. I., Krasnov K. S., Shtatnova D. Y., Akatov V. S., Fadeev R. S. Myeloid Differentiation Increases Resistance of Leukemic Cells to TRAIL-Induced Death by Reducing the Expression of DR4 and DR5 Receptors // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. 2023. Vol. 17. No. 1. pp. 43-57.
  6. Popov AL, Savintseva IV, Kozlova TO, Ivanova OS, Zhukov IV, Baranchikov AE, Yurkovskaya AV, Savelov AA, Ermakov AM, Popova NR, Ivanov KL, Ivanov VK. Heavily Gd-Doped Non-Toxic Cerium Oxide Nanoparticles for MRI Labelling of Stem Cells. Molecules. 2023 Jan 24;28(3):1165. doi: 10.3390/molecules28031165. PMID: 36770832; PMCID: PMC9920480
  7. Tsarkova E, Filippova K, Afanasyeva V, Ermakova O, Kolotova A, Blagodatski A, Ermakov A. A Study on the Planarian Model Confirms the Antioxidant Properties of Tameron against X-ray- and Menadione-Induced Oxidative Stress Antioxidants. 2023; 12(4):953. 10.3390/antiox12040953
  8. Zvyagina A., Menukhov V., Krasnova O., Minaychev V., Fadeeva I. Elastin Barrier Membranes for Guided Tissue Regeneration Technologies. BIO Web Conf., 2023; 57: 04002 https://doi.org/10.1051/bioconf/20235704002
  9. Ермаков А.М. Афанасьева В.А., Каменских К.А., Евдокимовский Э.В., Ермаков А.М. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТТЕРНОВ МИКРО-РНК В СЛЮНЕ МЕТОДОМ НАНОПОРОВОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ //В книге: Материалы конференции "День ДНК – 2023". Сборник тезисов. 2023. С. 8-10.
  10. Ермаков А.М. Балышева К.Д., Кордюкова М.Ю., Комкова М.А., Антонова О.Ю., Белоусов В.В., Абакумова Т.О. ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ СИСТЕМА ДОСТАВКИ НА ОСНОВЕ ЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ С БЕРЛИНСКОЙ ЛАЗУРЬЮ И МИРНК //В книге: Биосистемы: организация, поведение, управление. Тезисы докладов 76-й Всероссийской с международным участием школы-конференции молодых ученых. Нижний Новгород, 2023. С. 25.
  11. Ермаков А.М. Брысякин Е.Р., Райхман Е.В., Антонова О.Ю., Кочеткова О.Ю., Канев И.Л. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ ФОТОТЕРМИЧЕСКИХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ИЗ УЛЬТРАТОНКИХ НЕЙЛОНОВЫХ ВОЛОКОН И ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ //В книге: Сборник тезисов 26-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием "БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА". Пущино, 2023. С. 79.
  12. Ермаков А.М. Жданова Е.С., Ермаков А.М. ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ТАКСОНОМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОБИОТЫ И МИКОБИОТЫ С ПОМОЩЬЮ НАНОПОРОВОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ //В книге: Материалы конференции "День ДНК – 2023". Сборник тезисов. 2023. С. 10-12.
  13. Ермаков А.М. Колотова А.А., Ломовская Я.В., Фадеев Р.С., Ермаков А.М. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАНСКРИПТОМНОГО ПРОФИЛЯ МИЕЛОИДНОГО ЛЕЙКОЗА МЕТОДОМ НАНОПОРОВОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ //В книге: Материалы конференции "День ДНК – 2023". Сборник тезисов. 2023. С. 18-20.
  14. Ермаков А.М. Райхман Е.В., Канев И.Л., Кочеткова О.Ю., Антонова О.Ю. ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫЕ ПОЛИДОФАМИНОМ КОМПОЗИТНЫЕ ФОТОТЕРМИЧЕСКИЕ СКАФФОЛДЫ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ МОДУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ //В сборнике: VII Съезд биофизиков России. Сборник научных трудов. В 2-х томах. Краснодар, 2023. С. 90-91.
  15. Ермаков А.М. Шубина С.С., Антонова О.Ю., Кочеткова О.Ю. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ МИКРОКАПСУЛ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВПРИ БИК-ОБЛУЧЕНИИ //В книге: Сборник тезисов 26-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием "БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА". Пущино, 2023. С. 124-125.
  16. Ермаков А.М. Эрдынеева Д.Б., Шабалина Е.Ю., Зоригт Д., Петерсен Е.В., Ермаков А.М., Гудков Д.А. ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЦЕНТРЕ ВНЕДРЕНИЯ ГЕНОМНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МФТИ //В книге: Материалы конференции "День ДНК – 2023". Сборник тезисов. 2023. С. 35-38.
  17. Антонова О.Ю., Ермаков А.М., Ермакова О.Н., Колманович Д.Д., Кочеткова О.Ю., Попов А.Л., Попова Н.Р., Царькова Е. А. Радиопротекторное, радиомитигаторное и радиосенсибилизирующее средство на основе натриевой соли аминодигидрофталазиндиона натрия (лекарственного препарата Тамерон) и других солей щелочных и щелочноземельных металлов аминодигидрофталазиндиона Патент РФ RU2 804 886C1 2023;
  18. Sergei Sokolov, Fedor Brovko, Alexander Solonin, Daria Nikanova, Ksenia Fursova, Olga Artyemieva, Evgenia Kolodina, Anatoly Sorokin, Margarita Shchannikova, Timur Dzhelyadin, Artem Ermakov, Khanafy Boziev, Natalia Zinovieva Genomic analysis and assessment of pathogenic (toxicogenic) potential of Staphylococcus haemolyticus and Bacillus paranthracisconsortia isolated from bovine mastitis in Russia Sci Rep, 2023; 18646 13
  19. А. М. Ермаков, Д. С. Руднев, Е. А. Царькова Нанопоровое секвенирование ДНК и РНК - передовая технология определения нуклеотидных последовательностей Известия Института инженерной физики. 2023; с. 92-96 №1(67)

2022
  1. Ermakov, Artem; Afanasyeva, Vera; Ermakova, Olga; Blagodatski, Artem; Popov, Anton Effect of weak alternating magnetic fields on planarian regeneration. //BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 2022, Volume, 592, p. 7-12
  2. Gritsyna, Yu, V; Grabarskaya, M. A.; Mikhailova, G. Z.; Popova, S. S.; Bobyleva, L. G.; Ermakov, A. M.; Zakharova, N. M.; Vikhlyantsev, I. M. Differential Expression of Titin and Obscurin mRNA in Striated Muscles of the Long-Tailed Ground Squirrel Urocitellus undulatus. //JOURNAL OF EVOLUTIONARY BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY, 2022, Volume, 58, Issue, 5, p. 1332-1340
  3. Popov, A. L.; Savintseva, I., V; Ermakov, A. M.; Popova, N. R.; Kolmanovich, D. D.; Chukavin, N. N.; Stolyarov, A. F.; Shcherbakov, A. B.; Ivanova, O. S.; Ivanov, V. K. Synthesis and analysis of cerium-containing carbon quantum dots for bioimaging in vitro. //NANOSYSTEMS-PHYSICS CHEMISTRY MATHEMATICS, 2022, Volume, 13, Issue, 2, p. 206-213
  4. Popov, Anton L.; Zholobak, Nadia M.; Shcherbakov, Alexander B.; Kozlova, Taisiya O.; Kolmanovich, Danil D.; Ermakov, Artem M.; Popova, Nelli R.; Chukavin, Nikita N.; Bazikyan, Ernest A.; Ivanov, Vladimir K. The Strong Protective Action of Ce3+/F- Combined Treatment on Tooth Enamel and Epithelial Cells. //NANOMATERIALS, 2022, Volume, 12, Issue, 17, Article Number, 3034
  5. Кудикина Н.П., Ермаков А.М., Быкова А.Н., Ткачева У.В. МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ГОРМОНОВ ГРУППЫ ГЛЮКОКОРТИКОИДОВ У ПЛАНАРИИ GIRARDIA TIGRINA (TURBELLARIA, TRICLADIDA) В сборнике: Актуальные проблемы зоологии России и сопредельных территорий. Сборник материалов конференции с международным участием, посвященной памяти профессора Вадима Викторовича Золотухина. Ульяновск, 2022. С. 312-318.
2021
  1. Ermakov, Artem M.; Kamenskikh, Kristina A.; Ermakova, Olga N.; Blagodatsky, Artem S.; Popov, Anton L.; Ivanov, Vladimir K., Planarians as an In Vivo Experimental Model for the Study of New Radioprotective Substances//ANTIOXIDANTS, 2021, Volume: 10, Issue: 11, Article Number: 1763, 10.3390/antiox10111763
  2. Blagodatski, Artem; Trutneva, Kseniya; Glazova, Olga; Mityaeva, Olga; Shevkova, Liudmila; Kegeles, Evgenii; Onyanov, Nikita; Fede, Kseniia; Maznina, Anna; Khavina, Elena; Yeo, Seon-Ju; Park, Hyun; Volchkov, Pavel, Avian Influenza in Wild Birds and Poultry: Dissemination Pathways, Monitoring Methods, and Virus Ecology//PATHOGENS, 2021, Volume: 10, Issue: 5, Article Number: 630, 10.3390/pathogens10050630
  3. Ермаков А.М., Ермакова О.Н., Царькова Е.А., Царьков А.Н. ТАМЕРОН - КАК ПРЕПАРАТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ СТРЕССА У ВОЕННОСЛУЖАЩИХ//Известия Института инженерной физики. 2021. № 3 (61). С. 87-90.
  4. Лазукин А.В., Ермаков А.М., Афанасьева В.А. РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАТОРА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ ПЛАЗМЫ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВА ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАК ЭФФЕКТИВНОГО СТЕРИЛИЗАТОРА И АКТИВАТОРА РАНОЗАЖИВЛЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ И СТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ В МЕДИЦИНСКОЙ СЛУЖБЕ АРМИИ РФ//Известия Института инженерной физики. 2021. № 3 (61). С. 91-93.
  5. Ермаков А.М., Горло О.П., Краснова Ю.В., Вольский В.С., Презент М.А., Царьков А.Н., Руднев Д.С. О СПОСОБАХ СИНТЕЗА 2,3 -ДИГИДРО -5 -НИТРО -1,4 -ФТАЛАЗИНДИОНА, КАК ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОЙ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ СУБСТАНЦИИ 2,3 -ДИГИДРО -5-НИТРО -1,4 -ФТАЛАЗИНДИОНА НАТРИЯ (ЛЮМИНОЛА НАТРИЯ), ОСНОВЫ ДЛЯ ПРЕПАРАТА ТАМЕРОН//Известия Института инженерной физики. 2021. № 4 (62). С. 85-87.
  6. Ермаков А.М., Вольский В.С., Царькова Е.А. К ВОПРОСУ ОБ ОТКРЫТИИ ЛЮМИНОЛА И ЛЮМИНОЛА НАТРИЯ, ИХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ СВОЙСТВ//Известия Института инженерной физики. 2021. № 4 (62). С. 88-92.
  7. Popov A.L., Ermakov A.M., Popova N.R., Ivanova O.S., Abakumov M.A., Zamyatina E.A., Anikina V.A., Baranchikov A.E., Kozlova T.O., Ivanov V.K. DEXTRAN-COATED GADOLINIUM-DOPED CERIUM OXIDE NANOPARTICLES AS MRI CONTRAST AGENTS WITH HIGH T1 RELAXIVITY AND SELECTIVE ANTICANCER ACTIVITY//В книге: MENDELEEV 2021. Book of abstracts XII International Conference on Chemistry for Young Scientists. Saint Petersburg, 2021. С. 465.
  8. Ermakov, A. M.; Kamenskikh, K. A.; Popov, A. L.; Ermakova, O. N.; Afanasyeva, V. A.; Ivanov, V. K., Additive effects of green LED light and cerium oxide nanoparticles on the planarian's regeneration//NANOSYSTEMS-PHYSICS CHEMISTRY MATHEMATICS, 2021, Volume: 12, Issue: 2, pp: 175-181, 10.17586/2220-8054-2021-12-2-175-181
  9. Ermakov, Artem M.; Ermakova, Olga N.; Afanasyeva, Vera A.; Popov, Anton L., Dose-Dependent Effects of Cold Atmospheric Argon Plasma on the Mesenchymal Stem and Osteosarcoma Cells In Vitro//INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 2021, Volume: 22, Issue: 13, Article Number: 6797, 10.3390/ijms22136797
  10. Gofman, Iosif, V; Nikolaeva, Alexandra L.; Khripunov, Albert K.; Ivan'kova, Elena M.; Shabunin, Anton S.; Yakimansky, Alexander, V; Romanov, Dmitriy P.; Popov, Anton L.; Ermakov, Artem M.; Solomevich, Sergey O.; Bychkovsky, Pavel M.; Baranchikov, Alexander E.; Ivanov, Vladimir K., Bacterial Cellulose-Based Nanocomposites Containing Ceria and Their Use in the Process of Stem Cell Proliferation//POLYMERS, 2021, Volume: 13, Issue: 12, Article Number: 1999, 10.3390/polym13121999
  11. Kreshchenko, Natalia; Terenina, Nadezhda; Ermakov, Artem, Serotonin Signalling in Flatworms: An Immunocytochemical Localisation of 5-HT7 Type of Serotonin Receptors in Opisthorchis felineus and Hymenolepis diminuta//BIOMOLECULES, 2021, Volume: 11, Issue: 8, Article Number: 1212, 10.3390/biom11081212
  12. Popov, A. L.; Abakumov, M. A.; Savintseva, I. V.; Ermakov, A. M.; Popova, N. R.; Ivanova, O. S.; Kolmanovich, D. D.; Baranchikov, A. E.; Ivanov, V. K., Biocompatible dextran-coated gadolinium-doped cerium oxide nanoparticles as MRI contrast agents with high T-1 relaxivity and selective cytotoxicity to cancer cells//JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B, 2021, Volume: 9, Issue: 33, pp: 6586-6599, 10.1039/d1tb01147b
  13. Ermakov A.M., Gritsyna Y.V., Belova S.P., Nemirovskaya T.L., Shenkman B.S., Vikhlyantsev I.M.Alternative Splicing of Titin mRNA in Rat Soleus after Seven-Day Gravitational Unloading, Human Physiology, 2021, Том: 47, Выпуск : 4, 391-397
  14. Popov A.L., Khohlov N.V., Popova N.R., Andreeva V.V., Kamenskikh K.A., Ermakov A.M., Ivanov V.K.Composite cerium oxide nanoparticles-containing polysaccharide hydrogel as effective agent for burn wound healing, Key Engineering Materials, 2021, Том: 899 KEM, 493-505
  15. Popov, A. L.; Andreeva, V. V.; Khohlov, N., V; Kamenskikh, K. A.; Gavrilyuk, V. B.; Ivanov, V. K., Comprehensive cytotoxicity analysis of polysaccharide hydrogel modified with cerium oxide nanoparticles for wound healing application//NANOSYSTEMS-PHYSICS CHEMISTRY MATHEMATICS, 2021, Volume: 12, Issue: 3, pp: 329-335, 10.17586/2220-8054-2021-12-3-329-335
Возврат к списку
Российский научный фонд
Российский фонд фундаментальных исследований
Совет по грантам президента Российской федерации
Российская академия наук
Наука и университеты
Министерство науки и высшего образования Российской федерации
Администрация Пущино
Правительство Московской области
ЦБП БЕН РАН

В случае обнаружения ошибок или по вопросам размещения информации Вы можете связаться с администратором сайта.
site@iteb.pushchino.ru