Руководитель — к.м.н. Московцев Алексей Александрович
тел. (499) 151-83-30
bioinf@mail.ru
ckp@niiopp.ru
Последние десятилетия отличают расширение методологии биомедицинских наук в сторону методов с большим количеством одновременно измеряемых параметров. Возникновение и успехи “omics” ных наук (геномика, протеомика и др.), обусловлены новыми технологическими решениями, основанными не только на достижениях фундаментальных наук, но и на автоматизации измерений и процессов, а также развитии информационных систем. Повышение производительности аналитических методов и стремительное увеличение объема данных о биологических объектах актуализируют проблему сложности их вычислительного моделирования, решение которой за дальнейшим приростом производительности информационных систем, развитием специализированного математического аппарата и прогрессом в подходах математического моделирования.
С учетом вышеописанных тенденций в развитии биомедицины, технологическое обеспечение ЦКП формируется с приоритетным вниманием к высокопроизводительным многопараметрическим методам, таким, как биологические микрочипы, секвенирование, а также системам анализа процессов в режиме реального времени. Увеличение веса математических методов в биомедицинских исследованиях определяет необходимость использования и развития новых биоинформационных и статистических технологий обработки данных.
Специализацией ЦКП являются вопросы риборегуляции в эукариотической клетке, т.е. механизмы РНК-опосредуемой регуляции клеточных функций . Анализ кодирующей и не кодирующей белок частей транскриптома осуществляется с применением фокусированных олигонуклеотидных микрочипов, полнотранскриптомных микрочипов Affymetrix, RT-qPCR и секвенирования. Обработка данных проводится с применением программных продуктов, включающих в себя методы многопараметрической статистики.
Оснащение ЦКП позволяет проводить культивирование клеток различного тканевого происхождения, оценку функций клеток рядом методов, включая конфокальную лазерную сканирующую микроскопию и проточную цитометрию. ЦКП располагает возможностями в области метаболомного анализа.
Кроме акцента на высокопроизводительные методы биоанализа, мы ставим своей целью опережающее внедрение междисциплинарных решений для расширения технологического обеспечения фундаментальных исследований в области общей и молекулярной патофизиологии. Перспективными новыми направлениями, реализуемыми в НИИ общей патологии и патофизиологии и, соответственно, представленным в ЦКП, являются биомедицинская микрофлюидика и масс-спектрометрия.
ЦКП НИИ ОПП ориентирован на проведение фундаментальных и прикладных исследований патофизиологических механизмов сердечно-сосудистых, эндокринных, онкологических и ряда других заболеваний с использованием подходов общей патологии, молекулярной и клеточной биологии, молекулярной генетики, биофизики. Основным приоритетом ЦКП является междисциплинарная интеграция. Наш ЦКП является аккредитованным участником технопарка Сколково.
Методы
Технопарк позволяет реализовывать широкую группу методов, относящихся к таким областям, как клеточная биология, функциональная геномика, метаболомика, микрофлюидика:
Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия с 3-х мерной реконструкцией, в том числе прижизненная цейтраферная съемка с использованием миниинкубатора,
Микроскопия в проходящем свете с фазовым контрастированием и контрастированием Хоффмана, флуоресцентная микроскопия клеток и тканей
восстановление флуоресценции после фотообесцвечивания (FRAP, Fluorescence Recovery After Photobleaching), резонансный перенос энергии между молекулами флуорофоров (FRET, Forster Resonance Energy Transfer), поверхностно-усиленная флуоресценция (SEF, Surface Enhanced Fluorescence)
Времяпролетная масс-спектрометрия биообразцов с целью определения биологически активных веществ (Waters Xevo G2 QTof MS System с системой Acquity UPLC);
Капиллярный электрофорез с масс-спектрометрической детекцией с целью определения биологически активных веществ в биообразцах
Иммуногистохимический, иммуноцитохимический, иммуноферментный анализ клеток, тканей и биопроб
Флуориметрия, поляризация флуоресценции, спектрофотометрия, спектрофлуориметрия биопроб
Секвенирование ДНК, микросателлитный анализ, LOH, анализ метилирования ДНК, определение SNP, фрагментный анализ, AFLP-анализ;
Проточная цитометрия с анализом клеточного цикла;
Количественная ПЦР в режиме реального времени,
Анализ экспрессии генов на основе количественной ПЦР кДНК, полученной с мРНК в результате реакции обратной транскрипции
Анализ кривых плавления амплифицированного продукта с высоким разрешением (HRM)
Анализ уровней мРНК и экспрессии микроРНК в формате биочипов;
Хемилюминесцентный анализ
Гельдокументирование и денситометрия
Мягкая литография для производства микрофлюидных чипов
Спектрофотометрия и спектрофлуориметрия.
Метод «вестерн-блоттинг»
Оптическая, импедансная и люминесцентная агрегометрия.
Автоматизированная пробоподготовка для молекулярно-биологических методов (ПЦР, выделенение нуклеиновых кислот).
Моделирование микрогравитации для клеточных технологий
Оборудование
Исследовательский комплекс на базе конфокального лазерного сканирующего микроскопа NIKON C1 (Nikon Япония), в составе: конфокальный лазерный сканирующий модуль с двумя лазерами (488 и 543 нм) инвертированный микроскоп Eclipse TE2000U ; перфузионная термостатируемая проточная ячейка
12-канальная система высокоточного дозирования жидкостей Cetoni для микрофлюидных приложений
Комплект оборудования для производства микрофлюидных биочипов методом мягкой литографии
Генетический анализатор (секвенатор) Applied Biosystems 3130 (Applied Biosystems, США)
ПЦР-амплификатор GeneAmp PCR 9700 Applied Biosystems (Applied Biosystems, США)
Контактный споттер PerkinElmer SpotArray 24 (PerkinElmer , США)
Сканер микрочипов Axon GenePix 4000B (Molecular Devices, США)
Градиентный ПЦР-амплификатор PalmCycler (Corbett Research, Австралия)
ПЦР-амплификатор Real-time PCR RotorGene 3000 (Corbett Research, Австралия)
ПЦР-амплификатор Real-time PCR BioRad CFX96 (BioRad, США)
Проточный цитофлуориметр FACS Calibur (BD Biosciences, США)
Станция регистрации изображений Kodak 440 CF (Kodak, США)
Капиллярный электрофорез Agilent CE – электрораспылитель (ESI) – масс-спектрометр Agilent IonTrap CE ( Agilent, США)
Жидкостной хроматограф Perkin Elmer серии 200, сопряженный c масс-спектрометром Agilent IonTrap 200 (Agilent, США)
Времяпролетный масс-спектрометр Waters Xevo G2 QTof MS System с системой Acquity UPLC Xevo G2 QTof MS System (Waters, США)
Мультискан Chameleon (Hidex Oy, Финляндия)
Спектрофлуориметр HORIBA FluoroMax 4 (HORIBA, Япония)
Спектрофотометр Perkin Elmer Lambda (Perkin Elmer, США)
Спектрофотометр NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific, США)
Станция автоматической пробоподготовки и дозирования Eppendorf Epimotion 5075TMX (Eppendorf, Германия)
Оборудование для гибридизации и сканирования чипов Affymetrix.
Программное обеспечение и методы обработки данных
ПО Nikon EZ-C1 для конфокальной микроскопии, обработки микрофотографий, колокализации флуоресцентных зондов и трехмерной реконструкции изображений.
ПО KODAK 1D для визуализации и анализа изображений, включая денситометрию.
ПО MikroWin для анализа данных фотометрии, флуоресценции, люминисценции в формате иммунологических планшет с возможностью визуализации многомерных данных, статистической обработки (включая кластерный анализ), анализа кинетики и т.п.
ПО Acuity 4.0 для биоинформационного анализа многомерных данных, включая анализ экспрессии генов.
Методы:
методы нормализации, в частности, локальная взвешенная регрессия;
замещение отсутствующих значений по методу ближайших соседей;
построение самоорганизующихся карт на основе различных метрик подобия;
построение иерархических кластеров и дендрограмм;
анализ главных компонент;
нахождение сходных профилей экспрессии генов по гену в серии экспериментов; построение хромосомных карт экспрессии;
аннотация по генной онтологии, группировка генов по онтологии;
построение 3d-графиков рассеяния с возможностью анимации.
ПО Axon GenePix Pro 7.1 для анализа изображений микрочипов.
ПО MATLAB 2009 (MathWorks) с пакетом биоинформационной обработки данных и биомоделирования.
ПО CellQuest Pro для анализа данных проточной цитометрии.
ПО ModFit LT для анализа клеточного цикла.
ПО SpotArray (Perkinelmer) для дизайна и производства биочипов.
Пакеты ПО для биоинформационного моделирования, выравнивания нуклеотидных последовательностей и т.д. (ПО с открытым исходным кодом, лицензии GPL).
Благодарю Вас за посещение нашей страницы,
руководитель ЦКП НИИ ОПП
к.м.н. Московцев А.А