ОмскАвтоСклад

Лаборатория генетики

Персональный состав

Заведующий– Малярчук Борис Аркадьевич, доктор биологических наук ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

Главный научный сотрудник– Деренко Мирослава Васильевна, доктор биологических наук ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

Старший научный сотрудник– Денисова Галина Алексеевна, кандидат биологических наук ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

Научный сотрудник– Петровская Анна Валерьевна ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

Младший научный сотрудник - Литвинов Андрей Николаевич

Старший лаборант– Сергеева Ирина Иосифовна ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

Образована в 1976 году.

Основные научные направления лаборатории

 

  • Исследование структуры и разнообразия генофондов популяций человека
  • Молекулярная филогеография популяций человека и реконструкция процессов этногенеза народов Северной Евразии
  • Исследование механизмов возникновения мутаций в митохондриальном геноме животных 
  • Популяционная и эволюционная генетика позвоночных животных Северной Евразии

В настоящее время методический арсенал лаборатории представлен широким спектром современных молекулярно-генетических методов, включающих секвенирование как отдельных участков ДНК, так и целых митохондриальных геномов человека; мультилокусное генотипирование микросателлитных участков ДНК с помощью капиллярного гель-электрофореза; ПЦР-ПДРФ анализ. Исследования структуры и разнообразия генофондов основаны на изучении полиморфизма митохондриальной ДНК (мтДНК); нерекомбинирующих участков Y -хромосомы; аутосомных микросателлитов; генов митохондриальной ДНК-полимеразы и генов системы пигментации человека.

 

 

Основные научные достижения лаборатории

 

  • На основании данных об изменчивости двух высокополиморфных генетических систем (митохондриальной ДНК и нерекомбинирующих участков Y-хромосомы) детально охарактеризованы генофонды этнических групп Северной Евразии: Сибири, Центральной и Восточной Азии, Средней Азии и Иранского нагорья, Европы.
  • Полученные молекулярно-генетические данные использованы для изучения процессов формирования конкретных этнических групп, а также для реконструкции процессов заселения Евразии человеком, начиная с эпохи верхнего палеолита. Показано, что формирование этнических групп Северной Азии происходило на основе гетерогенного генетического субстрата, представленного как монголоидными линиями центральноазиатского происхождения, так и южноевропеоидными линиями ДНК. Широкомасштабный скрининг маркеров мтДНК в популяциях Северной Азии позволил выявить в некоторых популяциях Южной Сибири (у алтайцев, бурят, тувинцев) митохондриальные линии, характерные для коренного населения Америки. Сделан вывод об участии древнейшего населения Алтае-Саянского и Байкальского регионов в процессах заселения Америки.
  • На основании данных об изменчивости мтДНК в европейских популяциях сделан вывод о центральноевропейском происхождении предков восточных славян и о существенной роли в этногенезе русского народа таких факторов, как межэтническая метисация и ассимиляция. Впервые проведен геногеографический анализ русских популяций, населяющих европейскую часть России, и показано трехзональное деление этнического ареала русских и различное – собственно славянское, смешанное и дославянское (финно-угорское) – происхождение населения этих зон.
  • С помощью комбинации методов филогенетического анализа и биоинформатики показано, что наиболее вероятным механизмом генерирования мутаций в главной некодирующей области мтДНК человека является дислокационный мутагенез, сопряженный с репликацией митохондриального генома.
  • На основании данных о полиморфизме отдельных генов мтДНК оценено генетическое разнообразие и проведен молекулярно-таксономический анализ как современных популяций животных, обитающих на Северо-Востоке Азии (гольцовых рыб, бельдюговых рыб, углозубов, куньих), так и вымерших животных (мамонт). Впервые определены нуклеотидные последовательности целых митохондриальных геномов мамонта, углозуба Шренка, лесной куницы, а также на популяционном уровне проведены исследования полногеномной изменчивости мтДНК сибирского углозуба и соболя.
  • Сигналы адаптивной эволюции зарегистрированы в генах митохондриальных геномов как отдельных этнорегиональных групп человека, так и рода Homo в целом, а также в митохондриальных генах углозубов и куниц подрода Martes. Анализ данных о полиморфизме в более чем 730 тысячах нуклеотидных позиций ядерного генома (платформа IlluminaOmniExpress) у коренного населения Северной Азии позволил выявить сигналы молекулярной адаптации в ряде генов, участвующих в метаболических путях, связанных с регуляцией энергии и термогенезом, сокращением гладкой мускулатуры, регуляцией кровяного давления и окислительным стрессом, что может быть обусловлено долговременной адаптацией коренного населения Сибири к холоду и другим неблагоприятным факторам.
  • Научные исследования были поддержаны различными государственными программами и фондами – ГНТП «Приоритетные направления генетики», ГНТП «Биоразнообразие», Российским фондом фундаментальных исследований, ФЦНТП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники 2002-2004 гг.”, Дальневосточным отделением РАН и программами фундаментальных исследований Президиума РАН “Динамика генофондов растений, животных и человека” и “Живая природа: современное состояние и проблемы развития ”.
  • Проводятся совместные исследования с Институтом общей генетики РАН (г. Москва), Институтом цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск), Университетом им. Н. Коперника (г. Быдгощ, Польша), Эстонским биоцентром (г. Тарту, Эстония), Кембриджским университетом (Великобритания).
  • За весь период существования лаборатории опубликовано более 200 научных работ, защищены 3 докторские и 8 кандидатских диссертаций. Циклы научных работ сотрудников лаборатории отмечены премиями МАИК “Наука” (Малярчук Б.А. – 1996 г., Радченко О.А. – 2006 г.; Радченко О.А., Петровская А.В. – 2010 г.), Европейской Академии (Малярчук Б.А. – 1997 г.), Фонда содействия отечественной науке (Малярчук Б.А. – 2006 г.), а также Медалью Российской академии наук за цикл работ «Молекулярная филогеография народов Северной Евразии» (Деренко М.В. – 2003 г.). Результаты научных исследований поощрялись наградами в конкурсах научно-популярных статей, проводимых РФФИ (Деренко М.В., Малярчук Б.А. – 1999 и 2002 гг.).

Основные публикации

Книги

 

Радченко О.А. 2005. Изменчивость митохондриальной ДНК гольцов рода Salvelinus . Магадан: СВНЦ ДВО РАН. 153 с.

Деренко М.В., Малярчук Б.А. 2010. Молекулярная филогеография населения Северной Евразии по данным об изменчивости митохондриальной ДНК. Магадан: СВНЦ ДВО РАН. 376 с.

 

Основные статьи

 

Derenko M.V., Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Czarny J., Miscicka-Sliwka D, Zakharov I.A. 2001. The presence of mitochondrial haplogroup X in Altaians from South Siberia // American Journal of Human Genetics. V. 69. P. 237-241.

Derenko M.V., Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Dambueva I.K., Denisova G.A., Czarny J., Dorzhu Ch.M., Kakpakov V.T., Miscicka-Sliwka D., Wozniak M., Zakharov I.A. 2003. Diversity of mitochondrial DNA lineages in South Siberia // Annals of Human Genetics. V. 67. P. 391-411.

Derenko M., Malyarchuk B., Grzybowski T., Denisova G.A., Dambueva I., Perkova M., Dorzhu C., Luzina F., Lee H.K., Vanecek T., Villems R., Zakharov I. 2007. Phylogeographic analysis of mitochondrial DNA in North Asian populations // American Journal of Human Genetics. V. 81. N. 5. P. 1025-1041.

Derenko M., Malyarchuk B., Grzybowski T., Denisova G., Rogalla U., Perkova M., Dambueva I., Zakharov I. 2010. Origin and post-glacial dispersal of mitochondrial DNA haplogroups C and D in northern Asia // PLoS ONE. V. 5. Issue 12. e15214.

Derenko M., Malyarchuk B., Denisova G., Perkova M., Rogalla U., Grzybowski T., Khusnutdinova E., Dambueva I., Zakharov I. 2012. Complete mitochondrial DNA analysis of eastern Eurasian haplogroups rarely found in populations of Northern Asia and Eastern Europe // PLoS ONE. V. 7. Issue 2. e32179.

Li B., Malyarchuk B., Ma Z., Derenko M., Zhao J., Zhou X. 2013. Phylogeography of sable (Martes zibellina L. 1758) in the southeast portion of its range based on mitochondrial DNA variation: highlighting the evolutionary history of the sable // Acta Theriologica. V. 58. P. 139-148.

Loogvali E.-L., Roostalu U., Malyarchuk B.A., Derenko M.V., Kivisild T., Metspalu E., Tambets K., Reidla M., Tolk H.-V., Parik J., Pennarun E., Laos S., Lunkina A. et al. 2004. Disuniting uniformity: a pied cladistic canvas of mtDNA haplogroup H in Eurasia // Molecular Biology and Evolution. V. 21. N. 11. P. 2012-2021.

Malyarchuk B.A ., Rogozin I.B ., Berikov V.B ., Derenko M.V. 2002. Analysis of phylogenetically reconstructed mutational spectra in human mitochondrial DNA control region // Human Genetics. V. 111. N. 1. P. 46-53.

Malyarchuk B., Derenko M., Grzybowski T., Lunkina A., Czarny J., Rychkov S., Morozova I., Denisova G., Miscicka-Sliwka D. 2004. Differentiation of mitochondrial DNA and Y chromosome in Russian populations // Human Biology. V. 76. N. 6. P. 877-900.

Malyarchuk B.A., Rogozin I.B. 2004. Mutagenesis by transient misalignment in human mitochondrial DNA control region // Annals of Human Genetics. V. 68. P. 324-339.

Malyarchuk B.A., Grzybowski T., Derenko M., Perkova M., Vanecek T., Lazur J., Gomolcak P., TsybovskyI. 2008. Mitochondrial DNA phylogeny in Eastern and Western Slavs // Molecular Biology and Evolution. V. 25. N. 8. P. 1651-1658. 

Malyarchuk B.A., Derenko M.V., Perkova M.A., Grzybowski T., Vanecek T., Lazur J. 2008. Reconstructing the phylogeny of African mitochondrial DNA lineages in Slavs // European Journal of Human Genetics. V. 16. N. 9. P. 1091-1096.

Malyarchuk B., Derenko M., Denisova G., Kravtsova O. 2010. Mitogenomic diversity in Tatars from the Volga-Ural region of Russia // Molecular Biology and Evolution. V.27. Issue 10. P. 2220-2226.

Malyarchuk B., Derenko M., Berman D., Perkova M., Grzybowski T., Lejrikh A., Bulakhova N. 2010. Phylogeography and molecular adaptation of Siberian Salamander Salamandrella keyserlingii based on mitochondrial DNA variability // Molecular Phylogenetics and Evolution. V. 56. P. 562-571.

Malyarchuk B., Derenko M., Grzybowski T., Perkova M., Rogalla U., Vanecek T., Tsybovsky I. 2010. The peopling of Europe from the mitochondrial haplogroup U5 perspective // PLoS ONE. V. 5. Issue 4. e10285.

Malyarchuk B., Derenko M., Denisova G., Wozniak M., Grzybowski T., DambuevaI., ZakharovI. 2010. Phylogeography of the Y-chromosome haplogroup C in northern Eurasia // Annals of Human Genetics. V. 74. P. 539-546.

Malyarchuk B., Derenko M., Denisova G., Maksimov A., Wozniak M., Grzybowski T., Dambueva I., Zakharov I. 2011. Ancient links between Siberians and Native Americans revealed by subtyping the Y chromosome haplogroup Q1a // Journal of Human Genetics. V. 56. P. 583-588.

Malyarchuk B., Derenko M., Denisova G. 2013. Phylogeny and genetic history of the Siberian salamander (Salamandrella keyserlingii, Dybowski, 1870) inferred from complete mitochondrial genomes // Molecular Phylogenetics and Evolution. V. 67. P. 348-357.

Mielnik-Sikorska M., Daca P., Malyarchuk B., Derenko M., Skonieczna K., Perkova M., Dobosz T., Grzybowski T. 2013. The history of Slavs inferred from complete mitochondrial genome sequences // PLoS ONE. V. 8. Issue 1. e54360.

Reidla M., Kivisild T., Metspalu E., Kaldma K., Tambets K., Tolk H.-V., Parik J., Loogvali E.-L., Derenko M., Malyarchuk B. et al. 2003. Origin and diffusion of mtDNA haplogroup X // American Journal of Human Genetics. V. 73. P. 1178-1190.

Rogaev E.I., Moliaka Y.K., Malyarchuk B.A., Kondrashov F.A., Derenko M.V., Chumakov I., Grigorenko A.P. 2006. Complete mitochondrial genome and phylogeny of Pleistocene mammoth Mammuthus primigenius // PLoS Biology. V. 4. Issue 3. e73.

Rogozin I.B., Malyarchuk B.A., Pavlov Y.I., Milanesi L. 2005. From context-dependence of mutations to molecular mechanisms of mutagenesis // Pacific Symposium on Biocomputing. (eds. Altman R.B., Dunker A.K., Hunter L., Jung T.A., Klein T.E.), World Scientific, Singapore. P. 409-420.

Rotskaya U.N., Rogozin I.B., Vasyunina E.A., Malyarchuk B.A., Nevinsky G.A., Sinitsyna O.I. 2010. High frequency of somatic mutations in rat liver mitochondrial DNA // Mutation Research. V. 685. N. 1-2. P. 97-102.

Skonieczna K., Malyarchuk B.A., Grzybowski T. 2012. The landscape of mitochondrial DNA variation in human colorectal cancer on the background of phylogenetic knowledge // Biochimica et Biophysica Acta. V. 1825. Issue 2. P. 153-159.

Rogalla U., Rychlicka E., Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Grzybowski T. Simple and cost-effective 14-loci SNP assay designed for differentiation of European, East Asian and African samples // Forensic Science International: Genetics. 2015. V. 14. P. 42-49. 

Skonieczna K., Malyarchuk B., Jawień A., Marszałek A., Banaszkiewicz Z., Borcz M., Bała P., Grzybowski T. Heteroplasmic substitutions along the entire mitochondrial genomes of human colon cells detected with ultra-deep 454 sequencing // Forensic Science International: Genetics. 2015. V. 15. P. 16-20. 

Rogalla U., Woźniak M., Swobodziński J., Derenko M., Malyarchuk B.A., Dambueva I., Koziński M., Kubica J., Grzybowski T. A novel multiplex assay amplifying 13 Y-STRs characterized by rapid and moderate mutation rate // Forensic Science International: Genetics. 2015. V. 15. P. 49-55. 

Davidović S., Malyarchuk B., Aleksić J., Derenko M., Topalović V., Litvinov A., Stevanović M., Kovačević-Grujičić N. Mitochondrial DNA perspective of Serbian genetic diversity // American Journal of Physical Anthropology. 2015. V. 156. P. 449-465.

Yunusbayev B., Metspalu M., Metspalu E., Valeev A., Litvinov S., Valiev R., Akhmetova V., Balanovska E., Balanovsky O., Turdikulova S., Dalimova D., Nymadawa P., Bahmanimehr A., Sahakyan H., Tambets K., Fedorova S., Barashkov N., Khidiatova I., Mihailov E., Khusainova R., Damba L., Derenko M., Malyarchuk B., Osipova L., Voevoda M., Yepiskoposyan L., Kivisild T., Khusnutdinova E., Villems R. The genetic legacy of the expansion of Turkic-speaking nomads across Eurasia // PLoS Genetics. 2015. V. 11. e1005068.

Linkowska K., Jawień A., Marszałek A., Malyarchuk B.A., Tońska K., Bartnik E., Grzybowski T. Mitochondrial DNA polymerase γ mutations and their implications in mtDNA alterations in colorectal cancer // Annals of Human Genetics. 2015. V. 79. Issue 5. P. 320-328.

Duleba A., Skonieczna K., Bogdanowicz W., Malyarchuk B., Grzybowski T. Complete mitochondrial genome database and standardized classification system for Canis lupus familiaris // Forensic Science International: Genetics. 2015. V. 19. P. 123-129.

 

Контактная информация

Телефон: (4132)631164.