Проекты

Поиск новых генов и регуляторных механизмов, отвечающих за формирование и поддержание статуса предшественников половых клеток Drosophila melanogaster

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Генетика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 429
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

При развитии предшественников половых клеток мух дрозофил не происходит транскрипция, что позволяет клеткам оставаться в недифференцированном состоянии до начала гаметогенеза. Механизм, обеспечивающий этот процесс, до сих пор до конца не изучен.

Цель

Выявить новые, ещё не описанные механизмы, обеспечивающие правильное развитие половых клеток.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Первичные антитела к основным факторам транскрипции и гетерохроматина (РНК- полимераза 2ser2, РНК- полимераза 2ser5, TAF1, TBP, HP1)
  • Вторичные антитела Alexa 488, Alexa 555
  • Оборудование для сбора эмбрионов (воронки, чашки с питательной средой, сита)
  • Общелабораторное оборудование (пипетки, пробирки, предметные и покровные стёкла, реактивы, необходимые для окраски эмбрионов, центрифуги, ротаторы)
  • Флуоресцентный конфокальный микроскоп Leica SP2

Описание

Первым этапом работы был анализ литературных источников на предмет изучения процесса формирования транскрипционного молчания в ППК дрозофилы. Проведённый анализ позволил автору сделать предположение, что некоторые из основных факторов транскрипции, участие которых в формировании статуса половых клеток ранее не изучалось, могут вносить существенный вклад в формирование транскрипционного молчания. При использовании протокола окраски 2-х часовых эмбрионов дрозофилы с помощью первичных и вторичных флуоресцентно меченых антител автором показано, что на ранних этапах формирования ППК существенный вклад в транскрипционное молчание вносит белок TBP (ТАТА- связывающий белок, участвует в формировании преинициаторного комплекса на промоторе гена). Кроме того, автором установлено, что главный белок гетерохроматина HP1 формирует репрессию транскрипции путём конденсации хроматина в области ядерной мембраны. Этот процесс не зависит от наличия детерминанты полярной плазмы nanos.

Все этапы работы выполнены при непосредственном участии автора. Работа на флуоресцентном микроскопе проводилась под руководством и при помощи научного сотрудника Института биологии гена РАН.

Результаты работы/выводы

Были определены два белка, оказывающие непосредственное влияние на репрессию транскрипции. При этом один из них является ключевым фактором в развитии половых клеток на ранних этапах формирования.

Перспективы использования результатов работы

Работа актуальна как для углубления понимания механизмов экспрессии генов, так и для биомедицинского направления в сфере репродуктивной функции человека.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Институт биологии гена РАН (консультации, предоставление оборудования и расходных материалов)

Награды/достижения

Предпрофильная конференция «Наука для жизни» 2020 года − победитель.

Предпрофильная конференция «Старт в медицину» 2020 года − победитель.

Мнение автора

«Благодаря проекту «Курчатовский центр непрерывного конвергентного (междисциплинарного) образования» и конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» я смог получить бесценный опыт работы с научным материалом. Это уникальная возможность соприкоснуться с миром исследований и получить новые знания в выбранной сфере»