Научно-исследовательский центр геномной селекции

Адрес: ул. Победы 85, корп.11, к.4-00
т. (4722) 24-56-11
Руководитель – Снегин Эдуард Анатольевич,
доктор биологических наук, доцент
e-mail: CGS@bsu.edu.ru

Объявления и события
Web-сайт
НТВ о нас

Центр был создан в 2017 году на базе лаборатории популяционной генетики и генотоксикологии (основана в 2008 году на биолого-химическом факультете).

Основная цель создания центра - внедрение передовых молекулярно-генетических технологий в аграрный сектор экономики Российской Федерации и Белгородской области для осуществления ускоренной селекционно-племенной работы в животноводстве, растениеводстве и микробиологическом производстве.

Кроме того, сотрудники центра осуществляют фундаментальные и прикладные научные исследования в области популяционной генетики; экологической и генетической безопасности, с оценкой воздействия веществ и материалов на генетический аппарат биообъектов.

Коллектив центра геномной селекции

Основные направления деятельности

1. Проведение молекулярно-генетической экспертизы в области животноводства. В частности, разработка и внедрение в сельскохозяйственное производство биотехнологических тест-систем (ДНК – диагностикумов) для: оздоровления домашних животных в отношении различных инфекционных заболеваний; улучшения качества производимой сельсхозпродукции; определения происхождения сельскохозяйственных животных и создания генетического паспорта.

Центр проводит молекулярно-генетическую экспертизу сельскохозяйственных животных для установления или подтверждения их генофондного или племенного статусов. На базе созданных и запатентованных ДНК-диагностикумов выполняет тестирование сельскохозяйственных животных.

Сотрудники лаборатории владеют ДНК-технологиями, позволяющими тестировать как индивидуальные локусы, так и геном сельскохозяйственных животных в целом. Методический уровень исследования соответствует мировому, поскольку в своей деятельности лаборатория использует современные молекулярно-генетические методы: микросателлитный анализ (SSR) и мультилокусных ДНК-маркеров (ISSR, AFLP). В качестве монолокусных тест-систем для тестирования пород животных рассматривается ДНК-полиморфизм (SNP) следующих генов:

для крупного рогатого скота:

BoLA-DRB3,
каппа-казеина,
пролактина,
гормона роста и др.;

для свиноводства:

ECR F18 / FUT1 – ген, отвечающий за чувствительность к коли-бактериозу;
RYR1 – ген, отвечающий за повышение чувствительности к стрессам;
IGF-2 – инсулиноподобный фактор роста, отвечает за повышение среднесуточного прироста и более низкую толщину шпика;
NCOA1 – ген, контролирующий плодовитость самок свиньи;
RN PRKAG-3 – ген гамма-субъединицы протеинкиназы А, контролирующий качество мяса;
KPL2 - ген белка жгутика сперматозоидов;
ESR - эстрогеновый рецептор и др.

При обработке данных используются традиционные методы генетического анализа (семейный анализ, анализ групп сцепления и др.).

На основе полученных данных о состоянии генофонда тестируемого поголовья с помощью специально разработанных компьютерных программ мы можем проводить:

маркерную селекцию по указанным генам, включающую выявления наиболее генетически ценных животных среди всего поголовья и подбор пар производителей с целью повышения продуктивности хозяйства;
диагностику чистопородности и консолидированности поголовья (что особенно важно для хозяйств, претендующих на получение генофондного и племенного статусов от МСХ РФ); определение происхождения сельскохозяйственных животных и создание генетического паспорта особей;
подбор оптимальных пар производителей для скрещивания с целью получения породы с заданными ценными качествами;
отбор при рождении особей, обладающих ценными для селекции характеристиками;
контроль качества племенного материала, импортируемого и получаемого в ходе селекции.

Кроме того, мы проводим раннюю диагностику различных опасных инфекционных заболеваний КРС и свиней, таких, например, как, вируса лейкоза КРС, вируса иммунодефицита КРС, вируса классической чумы свиней (КЧС), вируса репродуктивно-респираторного синдрома свиней (РРСС, европейский и американский штамм), парвовируса свиней, вируса трансмиссивного гастроэнтерита (ТГС), цирковирус свиней II и др.

Генетическое тестирование проводится в центре на коммерческой основе.

2. Проведение исследований, направленных на выявление генетически модифицированных организмов (ГМО).

Данные исследования позволяют выявлять вставленные генетические векторы в различных источниках: в сырье растительного и животного происхождения, в продуктах питания. Работы проводятся с помощью методов ПЦР, реал-тайм ПЦР и секвенирования ДНК.

3. Исследование и разработка методов и технологий для эколого-генетической оценки состояния естественных популяций растений и животных в условиях ландшафтов с различной степенью антропогенной нагрузки. Изучение генотоксичных свойств окружающей среды через оценку состояния генетического аппарата биообъектов. Проведение фундаментальных и прикладных исследований в области популяционной генетики и генотоксикологии, а также осуществление внедрения результатов исследований.

Данное направление представляет собой комплексную работу по оценке качества окружающего пространства в условиях юга лесостепи Среднерусской возвышенности при антропогенном воздействии. В рамках направления проводятся исследования популяций актуальных видов (уязвимых, индикаторных, охотничье-промысловых, вредителей сельского хозяйства) по методике изучения состояния генофондов и гомеостаза развития, связанной с охраной природы и сохранения биоразнообразия. Результаты исследований позволили установить связь между фенотипическим и генотипическим своеобразием популяций и градиентами изменений условий среды под действием всевозможных факторов, включая антропогенные. На основе полученных данных составлено представление о векторах естественного отбора в исследуемых биотопах и разработана база для прогноза судьбы, как естественно сложившихся сообществ, включая ООПТ, так и сообществ на антропогенно-трансформированных территориях, что является необходимым условием для практических мер по сохранению среды жизни.

Анализ генофондов популяций различных видов проводится через исследование внутривидовой изменчивости на основе анализа дискретных морфологических фенов характеризующих изменчивость. Кроме того, для изучения генетической структуры используется метод электрофореза белков и ДНК в полиакриламидном и агарозном геле, где в качестве маркеров используются полиморфные локусы изоферментов и межмикросателлитные ISSR маркеры. Кроме того, с использованием капиллярного электрофореза проводятся исследования микросателлитных локусов (SSR) и AFLP фрагментов. Также сотрудники лаборатории осуществляют молекулярно-генетические исследования на основе секвенирования нуклеотидных последовательностей митохондриальных и ядерных генов.

Для выявления степени повреждения ДНК у животных в различных биотопах применяется метод щелочного гель-электрофореза изолированных клеток (метод ДНК-комет).

4. Изучение токсичных свойств веществ и материалов (включая наноматериалы, лекарственные препараты, биодобавки и т.д.) в отношении генетического аппарата подопытных лабораторных животных. Проведение доклинических испытаний исследуемых препаратов.

Испытания проводятся путем тестирования генотоксических свойств синтетических и природных соединений в опытах in vitro и in vivo на млекопитающих с учетом органо- и тканеспецифичности с использованием наиболее перспективного для этих целей метода щелочного гель-электрофореза единичных клеток, известного под названием «комета-тест» или метода «ДНК-комет» (Comet assay). Этот метод обладает высокой чувствительностью и позволяет идентифицировать генетические повреждения и нитевые разрывы ДНК в небольшом числе клеток из любого источника (человек, грызуны, насекомые, моллюски и др.).

Оборудование лаборатории

Генетический анализатор (секвенатор ДНК) - ABI 3500 (Аpplied Biosystems),
Генетический анализатор второго поколения (NGS) MiSeq (Illumina);

Генетический анализатор ABI PRISM 3500 и секвенатор второго поколения MiSeq (Illumina)

ПЦР-бокс БАВ-ПЦР-01;

Система регистрации ПЦР в режиме реального времени

Ламинарный шкаф, БАВп-01-1.2;
Центрифуги - 5415R c охлаждением (Eppendorf); 5424 (Eppendorf);

Центрифуга Eppendorf 5810

Амплификаторы для стандартной ПЦР - My Cycler (Bio-Rad), MJ Mini (Bio-Rad), Veriti (Аpplied Biosystems);

ДНК-амплификаторы

Амплификатор для проведения ПЦР в режиме реального времени ABI StepOne plus (Аpplied Biosystems);

Оборудование для анализа ДНК-комет: флуоресцентный микроскоп и ДНК-амплификатор

Камеры для горизонтального электрофореза - Wide Mini-Sub Cell GT Sistem (Bio-Rad), Sub Cell model 192 Cell (Bio-Rad); SE-2 (Helicon);
Камеры для вертикального электрофореза - Protean II xi Cell 20 (Bio-Rad), VE-20 (Helicon);
Источники питания - PowerPack Basic 10-300 В (Bio-Rad), Эльф-8 10-800 В (ДНК-технология);
Трансиллюминатор TCP-20.MC, 254/312 нм (Vilber Lourmat) и система регистрации результатов электрофореза Gel Imager-2;
Микроскопы - люминесцентный Микмед-2 вар. 11 (Люмам РПО11), Motic BA 300 (тринокуляр), Motic SMZ-168-BL (тринокуляр);
Морозильник Sanyo MDF 192 (-90 С),
Холодильник/морозильник Sanyo MPR-414F;
Бидистиллятор Cyclon SC044.MH3.4;
Система очистки лабораторной воды Simplysity UV (Millipore);
Весы - CPA-324S 320гр\0,1 мг (Sartorius), Adventurer Pro, 210г/0.01г (Ohaus);
Проточный охладитель с функцией поддержания пониженной температуры Neslab Merlin M25 (Termo).