НОЦ «Биоинженерия и биоинформатика»

Директор - А.В. Усатов

Научно-образовательный центр "Биоинженерия и биоинформатика" создан 13.02.2009г. на базе структурных  подразделений Южного Федерального университета – НИИ биологии, факультета биологических наук и факультета математики, механики и компьютерных наук.   

НОЦ создан с целью обеспечения образовательной, научно-исследовательской, инновационной и других видов деятельности в сфере биоинженерии и биоинформатики.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 14.740.11.0006

"Создание биоинформационной технологии поиска взаимосвязанных сценариев организации в геномах животных и человека некодирующей ДНК и кодирующей белок ДНК".

Цель: Разработать принципиально новую биоинформационную технологию поиска сценариев взаимодействия кодирующих белок и некодирующих белок участков ДНК, на основе теоретических расчетов большого объема данных с применением суперкомпьютеров, разработкой новых алгоритмов, программных приложений, построением математических моделей на основе особенностей организации геномов животных и человека.

Рассмотрены задачи, связанные с выявлением закономерностей во взаимном расположении взаимосвязанных участков одного генома (сравнительное картирование локусов, поиск гомологичных участков), а также со сравнением геномов разных видов (вычисление медиан геномов и построение филогенетического дерева), с целью обнаружения связи между генетическими и фенотипическими признаками, изучения  гибкости различных программ автоматического сравнения.  Для каждой из задач приведена её формулировка, известные результаты о сложности решения и о связи с другими вычислительными задачами, а также предложен подробный алгоритм решения. Предлагается новый  подход к решению проблемы переносимости пакета программ  автоматического сравнения   геномов,  с помощью распараллеливающей системы. Разрабатываемая технология будет ориентирована на коммерческое применение в области  биоинформатики, биомедицины, геномных технологий  и являются конкурентно-способной на мировом рынке.

Разработанная научно-техническая продукция может быть использована всеми научно-исследовательскими учреждениями в области биологии и генетики, а также широким кругом учреждений здравоохранения и НИИ медицинского профиля, медико-генетическими консультациями.

«Разработка технологии мониторинга репродуктивной функции человека и развития плода с использованием новых геномных и постгеномных маркеров». ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 02.740.11.0501

Цель: Разработка новой технологии прогнозирования и ранней диагностики патологий беременности на основе панели геномных и постгеномных маркеров имплантации, синцитилизации, инвазии трофобласта и роста плода и создание научно-методического обеспечения для алгоритма оценки состояния плаценты и плода.

В настоящее время технология проводимого в России пренатального скрининга высокочувствительна только при диагностике синдрома Дауна и дефектов нервной трубки и брюшной стенки, на долю которых приходится менее 1% от общего числа врожденных пороков развития. Планируемое исследование позволит отобрать новые геномные и постгеномные маркеры, характеризующие генетическую предрасположенность к нарушению репродуктивных функций и разработать новую технологию, позволяющую оценить основные этапы развития и состояние как плода, так и фетоплацентарного комплекса.

В нашей работе впервые проведены многоплановые исследования  геномных и постгеномных маркеров  имплантации, синцитилизации, инвазии трофобласта в системе мать–плацента-плод, разработан   алгоритм прогноза эмбрионального развития человека. Определены новые молекулярно-генетические критерии оценки предрасположенности к развитию нарушений репродуктивной функции,  истиной угрозы плода, гестозов, а также выявлены ассоциации геномных маркеров с бесплодием в супружеских парах.

Получен приоритет на изобретение «Способ диагностики гестоза тяжелой степени» Подготовлена к регистрации база данных «Аллельные варианты генов ассоциированных с патологией беременности».

Разработанная научно-техническая продукция может быть использована всеми научно-исследовательскими учреждениями в области  генетики и эмбриологии, а также широким кругом учреждений здравоохранения и НИИ медицинского профиля, центров экстракорпорального оплодотворения, медико-генетическими консультациями, клинико-диагностическими лабораториями, научно исследовательскими институтами педиатрии и акушерства.

Разрабатываемая технология будет ориентирована на коммерческое применение в области медицины, здравоохранения, в клинико-диагностических лабораториях в сфере здравоохранения и являться конкурентно-способной на мировом рынке.

Результаты НИР  внедрены в образовательный процесс при чтениях курса «Предиктивная медицина», «Биология индивидуального развития», «Тератология», «Медико-генетическое консультирование».

По результатам работы подготовлено 4 магистреских диссертаций, 12 курсовых работ, 4 бакалаврских диплома,8 дипломов специалистов, подготовлено к защите 4 кандидатских и 1 докторская диссертация.