Младший научный сотрудник Центра геномных исследований БФУ им. И. Канта Богдан Ефименко защитил кандидатскую диссертацию в Институте проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН по специальности «Математическая биология, биоинформатика».
Тема диссертационного исследования посвящена филогенетическому подходу к восстановлению и анализу мутационных спектров кодирующих последовательностей на вирусах и митохондриальных геномах позвоночных. Научным руководителем молодого ученого выступил старший научный сотрудник Центра геномных исследований Константин Гунбин, а научным консультантом стал директор Центра Константин Попадьин.
Богдан Ефименко изучил механизмы мутагенеза на примере митохондриальной ДНК позвоночных животных и РНК-содержащих вирусов, включая коронавирус. Главным практическим результатом работы стала разработка программного конвейера NeMu. Данный инструмент позволяет эффективно восстанавливать мутационные спектры на основе последовательностей ДНК из баз данных с применением филогенетических методов. Полные материалы работы и автореферат опубликованы на официальной странице диссертации на сайте диссертационного совета ИППИ РАН.
| Когда я пришел в Центр геномных исследований в 2020 году на 5 курсе специалитета, мне досталась тема, связанная с тем, как меняется геном коронавируса SARS-CoV-2 за период пандемии COVID-19. Нас интересовало то, какие мутации происходят более часто и почему они происходят. Со временем, уже в аспирантуре, мою тему расширил основной объект лаборатории — митохондриальная ДНК (мтДНК). С помощью разработанного вычислительного метода мы получили много уникальных данных о мутагенезе различных видов и несколько расширили представления о мутагенезе мтДНК животных и РНК-вирусов. Например, мы обнаружили, что у птиц частота определенной мутации в мтДНК в среднем в 2 раза превосходит таковую у холоднокровных видов животных. А сравнивая короткоживущих и долгоживущих млекопитающих, мы также нашли выраженные отличия в параметрах мутагенеза. В целом, несмотря на общность генетических и биохимических процессов внутри митохондрии у позвоночных животных мы нашли определенные отличия, связанные с различными условиями обитания, свойствами систем репарации и физиологическими особенностями видов. Исследование мутационных спектров на различных видах из всех таксономических групп сейчас набирает обороты в мировом научном сообществе. На основе работ нашей группы и других исследователей стало понятно, что параметры мутагенеза в общем случае являются уникальными для каждого вида. То есть сам по себе процесс мутирования тоже эволюционирует. Тема эволюции мутагенеза теперь является одной из ключевых в нашей лаборатории, что открывает большой простор для дальнейших исследований и публикаций. Выражаю благодарность своим научным руководителям, а также руководству БФУ за возможность проведения данного исследования и многолетнюю поддержку нашей лаборатории, |
| рассказал Богдан Ефименко. |
| Работа Богдана Эдуардовича является пионерским фундаментальным исследованием, которое меняет ландшафт принципиальных возможностей в области анализа мутационных процессов на филогенетических масштабах времени. Она состояла из двух этапов: разработка, программная реализация и апробация биоинформатического конвейера, позволяющего на основе филогенетического подхода и метода максимального правдоподобия реконструировать максимально точные мутационные спектры, используя вероятности предковых состояний нуклеотидов на внутренних ветвях филогенетического дерева; и глубокий анализ мутационных процессов в ходе эволюции мтДНК позвоночных животных и РНК-геномов вирусов, проведенный с помощью созданного конвейера. Точный анализ мутационных спектров позволил четко разделить симметричные и асимметричные по двум цепям мтДНК (или по «+»- и «–»-цепям РНК вирусов) мутационные процессы. Это, в свою очередь, позволило провести деконволюцию мутационных спектров в мутационные подписи, что, в итоге, например, для мтДНК дало возможность оценить эффективность работы молекулярной машины репарации. Вне всяких сомнений, разработанный конвейер открывает новые возможности не только в фундаментальных, но и в прикладных исследованиях — в частности, в персонализированной медицине, в анализе процессов старения и развития раковых опухолей, |
| отметил Константин Гунбин. |
Поздравляем Богдана Ефименко и желаем новых научных достижений.
Личный кабинет для cтудента
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие
