Лаборатория биологии развития
Контакты:
тел: (812) 451-76-63 / вн. тел. 128
E-mail: prof.kouzmina@mail.ru
Профиль исследований:
В лаборатории проводятся фундаментальные исследования молекулярно-биологических закономерностей фолликуло-, оогенеза и раннего эмбрионального развития млекопитающих в ракурсе важнейших нерешенных проблем репродукции сельскохозяйственных животных, таких как: селекция доминантного фолликула; регуляция мейотического созревания ооцитов, молекулярно-генетические механизмы оплодотворения, клеточного коммитирования в раннем эмбриогенезе.
Заведующая лабораторией: Кузьмина Татьяна Ивановна
Проведенные молекулярно-биологические исследования мейотического созревания ооцитов, в том числе изучение роли сигнальных молекул, вторичных мессенджеров в механизмах реализации эффектов гонадотропных и стероидных гормонов на ядерно-цитоплазматическое созревание яйцеклеток явились основой для обоснования гипотезы полигенно-каскадного контроля реинициации мейоза, его завершения, приобретения ооцитами компетенции к оплодотворению и развитию доимплантационных эмбрионов.
На основе данных проведенных исследований разработаны системы дозревания донорских яйцеклеток сельскохозяйственных животных, их оплодотворения, криоконсервации, культивирования эмбрионов, методы получения соматических клеток для использования их ядер при клонировании животных, защищенные патентами и авторскими свидетельствами. Запатентованы способы получения партеногенетических зародышей млекопитающих. Для интенсификации технологий клонирования, трансгенеза сельскохозяйственных животных разработаны комплексные метаболические экспресс-тесты качества донорских яйцеклеток с учетом: морфологической оценки ооцит-кумулюсного комплекса, статуса хроматина, активности митохондрий и их интрацитоплазматической локализации (митохондриальный тест), уровня содержания кальция во внутриклеточных депо ооцитов и эмбрионов сельскохозяйственных животных, уровня апоптозов в овариальных клетках, архитектоники цитоскелета. Проводятся исследования по изучению влияния экологически неблагоприятных факторов среды и биологически активных веществ на репродуктивную функцию у крупного рогатого скота. На основе полученных данных разработан комплексный тест на генотоксичность этих факторов.
Лаборатория оснащена современным оборудованием для проведения биотехнологических исследований в области молекулярно-генетических основ клеточных репродуктивных технологий: получение эмбрионов in vitro; клонирование; трансгенез; выделение и культивирование эмбриональных стволовых клеток (ламинары, СО2 инкубаторы, микроманипулятор, амплификатор, спектрофотометры, инвертированные, люминесцентные микроскопы и т.д.).
Предлагаемые услуги:
Лаборатория готова к сотрудничеству (выполнению совместных грантов, проектов) в ракурсе следующих фундаментальных и прикладных аспектов биологии развития:
Фундаментальные аспекты:
- Селекция доминантного фолликула (механизмы гормональной регуляции мейоза)
- Роль цитоплазматических факторов в формировании зрелой яйцеклетки
- Экспрессия генов в раннем развитии млекопитающих
- Межклеточные взаимодействия, регуляторные и сигнальные системы
Прикладные аспекты:
- Экологический мониторинг вредных факторов окружающей среды на основе анализа статуса хроматина половых и соматических клеток овариальных фолликулов.
- Тест-системы мутагенности и генотоксичности биологически активных веществ различной природы.
- Получение эмбрионов in vitro (коровы, свиньи) и OPU-Technology.
- Получение эмбриональных стволовых клеток из реконструированных эмбрионов млекопитающих.
- Получение эмбриональных стволовых клеток из партеногенетических зародышей млекопитающих для биомедицинских и фармакологических целей.
- Ранняя диагностики фертильности мужских гамет.
На базе лаборатории проводится подготовка специалистов – эмбриотехнологов, мастер-классы по повышению квалификации «Клеточные репродуктивные технологии в животноводстве и биомедицине» (специализация для эмбриотехнологов).
Достижения:
В лаборатории апробированы, разработаны и используются биотехнологические (культивирование соматических и половых клеток фолликулов, получение эмбрионов in vitro), иммуноцитохимические, флуоресцентные (в т.ч. FISH), биофизические, гистологические методы.
Результаты исследований опубликованы в зарубежных научных журналах — Theriogenology, J.Reproduction Development, J. of American Science, J. of Reproduction and Infertility, Anim.Reprod.Scince., Reproduction in Domestic Animals., Archives of Animal Breeding., J.Physiology and Pharm., Animal Physiology, Biotechnology, Agronomy, Society and Environment, и ведущих отечественных изданиях — Биохимия, Онтогенез, Цитология, Физиологический журнал им. И.М. Сеченова и т.д., издана серия методических рекомендаций «От ооцита к эмбриону»:
Значительная часть научных разработок сотрудников лаборатории является приоритетной, а полученные результаты защищены 19 авторскими свидетельствами и патентами, в которых закреплен мировой приоритет на процесс культивирования, оплодотворения ооцитов коров и получения из них живого потомства.
Ряд исследований лаборатории проводится в рамках международных программ. Сотрудники лаборатории выполняют научные исследования в рамках грантов Российского фонда фундаментальных исследований (08-04-13526-офи_ц, офи-а 10-04-00389,), министерства образования РФ (мобильность молодых ученых), Правительства Санкт-Петербурга (Комитет по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга).
Работа проводится совместно с исследователями из Германии (проект 71 “Оогенез крупного рогатого скота”) и Беларуси (УО «Полесский государственный университет»: «Развитие и реализация клеточных репродуктивных и ДНК –технологий в животноводстве Полесского региона», РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» — проект «Сохранение генетических ресурсов в скотоводстве с использованием клеточных репродуктивных технологий»), с коллективом ЦКП «ХРОМАС» на базе центра коллективного пользования (ЦКП) «ХРОМАС» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», с сотрудниками Казахского Национального Аграрного университета, Чеченского государственного университета (Клеточные репродуктивные технологии в овцеводстве), Гродненского государственного аграрного университета.