Лаборатория системной биологии
- Идентификация в плазме крови пептидных фрагментов белков микробиоты человека и изучение их биологической роли
- Исследование роли различных молекулярных факторов, таких как длинные некодирующие РНК, метилирование ДНК, пост-трансляционные модификации транскрипционных факторов и гистонов, в установлении эпигенетического ландшафта
- Генетические факторы в развитии аутоиммунных заболеваний
- Изучение функциональных особенностей различных популяций опухоль-ассоциированных фибробластов и их взаимодействия с другими клетками микроокружения опухоли
- Поиск иммуногенных пептидов, ассоциированных с главным комплексом гистосовместимости I класса, возникающих в клетках аденокарциномы яичника в результате изменений сплайсинга пре-мРНК после химиотерапии
- Исследование взаимодействия кишечных симбионтов с организмом человека, на примере бактерии Helicobacter cinaedi и клеток макрофагов человека
- Мониторинг антибиотикорезистентности
Основные направления исследований лаборатории
Лаборатория системной биологии ФНКЦ Физико-Химической Медицины ФМБА России создана в 2021 году и специализируется на биоинформатическом анализе «больших данных», получаемых при использовании инструментария омиксных технологий: геномных, эпигеномных, транскриптомных, протеомных и метаболомных данных. Системная биология, помимо высокопроизводительных технологий, объединяет математическую статистику, биоинформатические подходы, молекулярную биологию и биохимию для комплексного исследования моделей биологических систем. В сочетании с биомедицинскими исследованиями системная биология является важной составляющей персонализированной медицины.
По результатам исследований опубликовано более 50 статей, в том числе в высокорейтинговых журналах. Исследования лаборатории были поддержаны грантами РНФ и грантом министерства науки и высшего образования РФ. Сотрудники ведут активную преподавательскую деятельность, читая лекции по основам биоинформатического анализа данных и проводя семинарские занятия по прикладным задачам в биоинформатике в МФТИ(НИУ), МГУ, Сеченовском Университете. Налажено сотрудничество с научноисследовательскими институтами России, Китая и Индии.
- Разработка онлайн-ресурса для подбора оптимального инструмента оценки копийности ДНК
- Поиск редких мутаций у пациентов c синдромом Шегрена в российской популяции
- Разработка биоинформатического конвейера для анализа антибиотикорезистенных штаммов патогенных микроорганизмов
- Роль образования триплексов DNA:DNA:RNA между ДНК и длинными некодирующими РНК в организации хроматина в ядре
- Поиск белковых партнеров транскрипционных факторов, влияющих на выбор ДНК-мотивов связывания с использованием методов локус-специфической протеомики
- Поиск в плазме крови пептидных фрагментом, не относящихся к известным белкам человека (продукты трансляции lncRNA и sORF, пептиды пищевых продуктов и микробиоты кишечника)
- Поиск новых мишеней для иммунотерапии аденокарциномы яичника, возникающих в результате изменений сплайсинга пре-мРНК после химиотерапии
В лабораторию системной биологии приглашаются студенты для выполнения бакалаврской/магистерской работ и участия в грантах. Все исследования проводятся с использованием современных масс-спектрометров и секвенаторов. Основной вектор работ будет направлен в область системной биологии, посвящен системному анализу геномных, эпигеномных, транскриптомных, протеомных и метаболомных данных. Студенты смогут освоить методы и подходы в биоинформатике для решения фундаментальных и прикладных задач молекулярной биологии, молекулярной генетики, клеточной биологии и биомедицины. Особый интерес для лаборатории представляют онкологические, аутоиммунные и нейродегенеративные заболевания.
Возможные темы дипломных работ
Требования к кандидату на биоинформатический проект: владение R/Python/bash, базовые знания молекулярной биологии и статистики, склонность к кропотливой аналитической работе.
Требования к кандидату на экспериментальный проект: владение методами молекулярной биологии, биохимии и/или клеточной биологии; умение работать с базовым лабораторным оборудованием.
Требования к кандидату на экспериментальный проект: владение методами молекулярной биологии, биохимии и/или клеточной биологии; умение работать с базовым лабораторным оборудованием.
В случае активного участия в работе лаборатории возможна материальная поддержка, а также трудоустройство.
По всем вопросам сотрудничества обращаться к Георгию Павловичу Арапиди.
По всем вопросам сотрудничества обращаться к Георгию Павловичу Арапиди.
Георгий Павлович Арапиди
E-mail: arapidi[at]gmail[dot]com
- Московский Физико-Технический Институт (Национальный Исследовательский Университет)
- Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова
- Первый Московский Государственный Медицинский Университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Преподавательская деятельность
Сотрудники лаборатории системной биологии ведут активную преподавательскую деятельность в различных ВУЗах, читают лекции по основам биоинформатики и системной биологии в следующих Университетах:
Кандидат биологических наук
Заведующий лабораторией
Георгий Павлович Арапиди
E-mail: arapidi[at]gmail[dot]com
ORCID: 0000-0003-2323-1859
ResearcherID: H-7616-2014
- поиск биологически значимых пептидов, циркулирующих в кровотоке человека, в том числе не относящихся к известным белкам человека
- поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека на основе идентификации пептидных фрагментов белков микробиот человека, циркулирующих в кровотоке
Научные интересы:
Специализация: биоинформатика, системная биология, протеомика, пептидомика, биохимия, масс-спектрометрия
Преподавательская деятельность: доцент на кафедре молекулярной и трансляционной медицины Московского Физико-Технического Института (Национальный Исследовательский Университет)
Кандидат биологических наук
Старший научный сотрудник
Ринат Илгизович Султанов
ORCID: 0000-0003-3918-708X
Scopus: 57193722864
ResearcherID: L-5394-2018
- Мои научные интересы сосредоточены на изучении молекулярных механизмов, лежащих в основе эпигенетической регуляции экспрессии, включая роль длинных некодирующих РНК, пост-трансляционных модификаций и эпигенетических модификаций в модулировании активности транскрипционных факторов.
- Моя цель — раскрыть ключевые механизмы, определяющие эпигенетический ландшафт клетки, и их влияние на клеточные функции и заболевания.
Научные интересы:
Специализация: анализ различных типов омиксных данных, полученных при помощи технологий NGS-секвенирования и ДНК-гибридизационных чипов, молекулярная и клеточная биология.
Кандидат биологических наук
Старший научный сотрудник
Вероника Дмитриевна Гордеева
ORCID: 0000-0001-8904-8235
Scopus: 57203219346
ResearcherID: R-7840-2018
- изучение роли генетических вариаций в реализации различных заболеваний
- разработка ансамблевой модели для детекции вариаций числа копий ДНК по данным полноэкзомного секвенирования
Научные интересы:
Специализация: анализ данных высокопроизводительного секвенирования, медицинская генетика, машинное обучение
Аспирант МФТИ(НИУ)
Младший научный сотрудник
Анастасия Николаевна Казакова
ORCID: 0000-0001-6020-7386
Scopus: 57914573000
ResearcherID: HGT-9879-2022
- изучение транскриптома опухоль-ассоциированных фибробластов и исследование особенностей их взаимодействия с клетками опухоли и ее микроокружения
Научные интересы:
Специализация: анализ NGS данных, транскриптомика, single-cell
Аспирант МГУ им. Ломоносова
Младший научный сотрудник
Алиса Константиновна Воронина
ORCID: 0000-0001-9540-0549
Scopus: 57220065200
ResearcherID: HRA-1321-2023
- исследование взаимодействия бактерии Helicobacter cinaedi с макрофагальными клетками для выявления факторов, способствующих патогенезу бактерии
Научные интересы:
Специализация: микробиология, иммунология, менеджмент биотехнологий
Преподавательская деятельность: совместитель в Московском Институте Психоанализа (МИП), преподает нейроиммунологию
Аспирант ФНКЦ ФХМ
Младший научный сотрудник
Вячеслав Валерьевич Кудрявский
ORCID: 0009-0004-9108-6969
Scopus: 59307284800
ResearcherID: LJM-4034-2024
- Поиск сплайсинг-ассоциированных неоэпитопов
- Индукция образования неоэпитопов для иммунотерапии опухолей
- Адаптивный противоопухолевый иммунный ответ
- РНК редактирование в норме и при патологиях
Научные интересы:
Специализация: иммунопептидомика, молекулярная биология, биохимия, биоинформатика
Преподавательская деятельность: ассистент кафедры биохимии Института биомедицины (МБФ), ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский университет)
Студент магистратуры МФТИ(НИУ)
Лаборант-исследователь
Бекбаева Ирина Валерьевна
ORCID: 0009-0007-4638-482X
Scopus: 57222422857
ResearcherID: MSZ-7835-2025
- изучение межклеточной коммуникации путем интеграции омиксных данных и анализа внутриклеточных сигнальных путей
Научные интересы:
Специализация: анализ данных NGS, транскриптомика
Студент магистратуры МГУ имени М.В.Ломоносова
Лаборант-исследователь
Агата Владимировна Игнатьева
ORCID: 0009-0005-6924-3435
ResearcherID: MTA-4163-2025
- Влияние химиотерапии на пептидный паттерн лигандов главного комплекса гистосовместимости I класса злокачественных опухолей яичников
Научные интересы:
Специализация: клеточная биология, иммунопептидомика, иммунология
Студент бакалавриата РНИМУ им. Пирогова
Лаборант-исследователь
Валерия Андреевна Косс
ORCID: 0009-0003-9420-6885
IstinaResearcherID: 750141029
- поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека на основе идентификации пептидных фрагментов белков микробиот человека, циркулирующих в кровотоке у здоровых доноров и пациентов с заболеваниями желудочно-кишечного тракта
Научные интересы:
Специализация: пептидомика, протеомика, молекулярное клонирование, анализ NGS данных
Студент специалитета МГУ имени М.В.Ломоносова
Лаборант
Анна Сергеевна Суздаленко
ORCID: 0009-0005-7861-9975
- регуляция TP63-зависимых транскрипционных сетей
Научные интересы:
Специализация: протеомика, молекулярная биология, биоинженерия
Избранные публикации в рецензируемых научных журналах
1) Benchmarking germline CNV calling tools from exome sequencing data
Gordeeva V., Sharova E., Babalyan K., Sultanov R., Govorun V. M., & Arapidi G.
Scientific Reports, 11(1), 1–11. (2021)
2) Critical Review of Existing MHC I Immunopeptidome Isolation Methods
Kuznetsov A., Voronina A., Govorun V., & Arapidi G.
Molecules (Basel, Switzerland) (Vol. 25, Issue 22, pp. 1–26). (2020)
3) Therapy-induced stress response is associated with downregulation of pre-mRNA splicing in cancer cells
Anufrieva K. S., Shender V. О., Arapidi G. P., Pavlyukov M. S., Shakhparonov M. I., Shnaider P. V., Butenko I. O., Lagarkova M. A., & Govorun V. M.
Genome Medicine, 10(49), 1–18. (2018)
4) LogLoss-BERAF : an ensemble-based machine learning model for constructing highly accurate diagnostic sets of methylation sites accounting for heterogeneity in prostate cancer
Babalyan K., Sultanov R., Generozov E., Sharova E., Kostryukova E., Larin A., Kanygina A., Govorun V., & Arapidi G.
PLoS ONE, 13(11), 1–19. (2018)
5) Comprehensive analysis of draft genomes of two closely related pseudomonas syringae phylogroup 2b strains infecting mono- and dicotyledon host plants
Sultanov R. I., Arapidi G. P., Vinogradova S. V., Govorun V. M., Luster D. G., & Ignatov A. N.
BMC Genomics, 17(1), 307–318. (2016)
6) Chromatin Trapping of Factors Involved in DNA Replication and Repair Underlies Heat-Induced Radio- and Chemosensitization
Luzhin A. V., Avanesyan B., Velichko A. K., Shender V. O., Ovsyannikova N., Arapidi G. P., Shnaider P. V., Petrova N. V., Kireev I. I., Razin S. V., & Kantidze O. L.
Cells, 9(6). (2020)
7) Investigation of inter- and intratumoral heterogeneity of glioblastoma using TOF-SIMS
Gularyan S. K., Gulin A. A., Anufrieva K. S., Shender V. O., Shakhparonov M. I., Bastola S., Antipova N. V., Kovalenko T. F., Rubtsov Y. P., Latyshev Y. A., Potapov A. A., & Pavlyukov M. S.
Molecular and Cellular Proteomics, 19(6), 960–970. (2020)
8) Apoptotic Cell-Derived Extracellular Vesicles Promote Malignancy of Glioblastoma Via Intercellular Transfer of Splicing Factors
Pavlyukov M. S., Yu H., Bastola S., Minata M., Shender V. O., Lee Y., Zhang S., Wang J., Komarova S., Wang J., Yamaguchi S., Alsheikh H. A., Shi J., Chen D., Mohyeldin A., Kim S. H., Shin Y. J., Anufrieva K., Evtushenko E. G., … Nakano I.
Cancer Cell, 1–17. (2018)
9) Exposure to the Epstein–Barr Viral Antigen Latent Membrane Protein 1 Induces Myelin-Reactive Antibodies In Vivo
Lomakin, Y. Arapidi G. P., Chernov A., Ziganshin R., Tcyganov E., Lyadova I., Butenko I. O., Osetrova M., Ponomarenko N., Telegin G., Govorun V. M., Gabibov A., & Belogurov A.
Frontiers in Immunology, 1–11. (2017)
10) Proteome-metabolome profiling of ovarian cancer ascites reveals novel components involved in intercellular communication
Shender V. O., Pavlyukov M. S., Ziganshin R. H., Arapidi G. P., Kovalchuk S. I., Anikanov N. A., Altukhov I. A., Alexeev D. G., Butenko I. O., Shavarda A. L., Khomyakova E., Evtushenko E., Ashrafyan L. A., Antonova I. B., Kuznetcov I. N., Gorbachev A. Y., Shakhparonov M. I., & Govorun V. M.
Molecular & Cellular Proteomics, 13(12), 3558–3571. (2014)
1) Benchmarking germline CNV calling tools from exome sequencing data
Gordeeva V., Sharova E., Babalyan K., Sultanov R., Govorun V. M., & Arapidi G.
Scientific Reports, 11(1), 1–11. (2021)
2) Critical Review of Existing MHC I Immunopeptidome Isolation Methods
Kuznetsov A., Voronina A., Govorun V., & Arapidi G.
Molecules (Basel, Switzerland) (Vol. 25, Issue 22, pp. 1–26). (2020)
3) Therapy-induced stress response is associated with downregulation of pre-mRNA splicing in cancer cells
Anufrieva K. S., Shender V. О., Arapidi G. P., Pavlyukov M. S., Shakhparonov M. I., Shnaider P. V., Butenko I. O., Lagarkova M. A., & Govorun V. M.
Genome Medicine, 10(49), 1–18. (2018)
4) LogLoss-BERAF : an ensemble-based machine learning model for constructing highly accurate diagnostic sets of methylation sites accounting for heterogeneity in prostate cancer
Babalyan K., Sultanov R., Generozov E., Sharova E., Kostryukova E., Larin A., Kanygina A., Govorun V., & Arapidi G.
PLoS ONE, 13(11), 1–19. (2018)
5) Comprehensive analysis of draft genomes of two closely related pseudomonas syringae phylogroup 2b strains infecting mono- and dicotyledon host plants
Sultanov R. I., Arapidi G. P., Vinogradova S. V., Govorun V. M., Luster D. G., & Ignatov A. N.
BMC Genomics, 17(1), 307–318. (2016)
6) Chromatin Trapping of Factors Involved in DNA Replication and Repair Underlies Heat-Induced Radio- and Chemosensitization
Luzhin A. V., Avanesyan B., Velichko A. K., Shender V. O., Ovsyannikova N., Arapidi G. P., Shnaider P. V., Petrova N. V., Kireev I. I., Razin S. V., & Kantidze O. L.
Cells, 9(6). (2020)
7) Investigation of inter- and intratumoral heterogeneity of glioblastoma using TOF-SIMS
Gularyan S. K., Gulin A. A., Anufrieva K. S., Shender V. O., Shakhparonov M. I., Bastola S., Antipova N. V., Kovalenko T. F., Rubtsov Y. P., Latyshev Y. A., Potapov A. A., & Pavlyukov M. S.
Molecular and Cellular Proteomics, 19(6), 960–970. (2020)
8) Apoptotic Cell-Derived Extracellular Vesicles Promote Malignancy of Glioblastoma Via Intercellular Transfer of Splicing Factors
Pavlyukov M. S., Yu H., Bastola S., Minata M., Shender V. O., Lee Y., Zhang S., Wang J., Komarova S., Wang J., Yamaguchi S., Alsheikh H. A., Shi J., Chen D., Mohyeldin A., Kim S. H., Shin Y. J., Anufrieva K., Evtushenko E. G., … Nakano I.
Cancer Cell, 1–17. (2018)
9) Exposure to the Epstein–Barr Viral Antigen Latent Membrane Protein 1 Induces Myelin-Reactive Antibodies In Vivo
Lomakin, Y. Arapidi G. P., Chernov A., Ziganshin R., Tcyganov E., Lyadova I., Butenko I. O., Osetrova M., Ponomarenko N., Telegin G., Govorun V. M., Gabibov A., & Belogurov A.
Frontiers in Immunology, 1–11. (2017)
10) Proteome-metabolome profiling of ovarian cancer ascites reveals novel components involved in intercellular communication
Shender V. O., Pavlyukov M. S., Ziganshin R. H., Arapidi G. P., Kovalchuk S. I., Anikanov N. A., Altukhov I. A., Alexeev D. G., Butenko I. O., Shavarda A. L., Khomyakova E., Evtushenko E., Ashrafyan L. A., Antonova I. B., Kuznetcov I. N., Gorbachev A. Y., Shakhparonov M. I., & Govorun V. M.
Molecular & Cellular Proteomics, 13(12), 3558–3571. (2014)
Диссертационные исследования, проведенные и подготовленные к защите в лаборатории системной биологии
1) Исследование общих закономерностей изменения сплайсинга пре-мРНК под воздействием химиотерапевтических препаратов
Ануфриева Ксения Сергеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
2) Влияние генов TP63 и TRIM29 на формирование эпигеномной вариабельности и хромосомной нестабильности в раке предстательной железы
Султанов Ринат Илгизович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
3) Разработка биоинформатического протокола для эффективной детекции вариаций числа копий в геноме по данным полноэкзомного секвенирования
Гордеева Вероника Дмитриевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2024)
1) Исследование общих закономерностей изменения сплайсинга пре-мРНК под воздействием химиотерапевтических препаратов
Ануфриева Ксения Сергеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
2) Влияние генов TP63 и TRIM29 на формирование эпигеномной вариабельности и хромосомной нестабильности в раке предстательной железы
Султанов Ринат Илгизович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
3) Разработка биоинформатического протокола для эффективной детекции вариаций числа копий в геноме по данным полноэкзомного секвенирования
Гордеева Вероника Дмитриевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2024)
Грант РНФ 25-15-00478 «Исследование циркулирующих в кровотоке потенциальных пептидных агентов взаимодействия между организмом и его микробиотой»
Грант РНФ 25-15-00520 «Новые подходы к идентификации белковых мишеней низкомолекулярных лекарственных препаратов в живых клетках с помощью технологии термопрофилирования протеома на примере ингибиторов сплайсинга»
Грант РНФ 22-75-00103 «Идентификация белков, специфичных для опухоль- ассоциированных фибробластов, и исследование их роли в коммуникации между клетками опухоли и ее микроокружения»
Грант РНФ 22-15-00462 «Исследование молекулярного механизма противоопухолевого действия ингибитора сплайсинга в комбинации с препаратами, повреждающими ДНК, на модели аденокарциномы яичника»
Грант РНФ 20-15-00400 «Идентификация и анализ экзогенных пептидов в плазме крови человека. Поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека»
Грант Министерства науки и высшего образования 075-15-2019-1669 «Геномные и постгеномные технологии для преодоления проблем устойчивости злокачественных опухолей к лекарственной терапии»
Грант РНФ 19-75-10123 «Исследование роли белков сплайсосомы в межклеточной коммуникации и развитии химиорезистентности опухолевых клеток на примере аденокарциномы яичника»
Грант РНФ 17-75-20205 «Исследование вклада межклеточной коммуникации в возникновение резистентности злокачественных опухолей яичника к химиотерапевтическим препаратам»
Грант РФФИ 17-00-00461 «Роль циркулирующих в крови бактериальных пептидов во взаимодействии между микробиотой кишечника и организмом человека»
Грант РФФИ 17-29-06063 «Изучение роли комплекса TP63-TRIM29-MED12 в индукции эпителиально-мезенхимального перехода и геномной нестабильности с целью реконструкции процесса развития рака предстательной железы»
Грант РНФ 25-15-00520 «Новые подходы к идентификации белковых мишеней низкомолекулярных лекарственных препаратов в живых клетках с помощью технологии термопрофилирования протеома на примере ингибиторов сплайсинга»
Грант РНФ 22-75-00103 «Идентификация белков, специфичных для опухоль- ассоциированных фибробластов, и исследование их роли в коммуникации между клетками опухоли и ее микроокружения»
Грант РНФ 22-15-00462 «Исследование молекулярного механизма противоопухолевого действия ингибитора сплайсинга в комбинации с препаратами, повреждающими ДНК, на модели аденокарциномы яичника»
Грант РНФ 20-15-00400 «Идентификация и анализ экзогенных пептидов в плазме крови человека. Поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека»
Грант Министерства науки и высшего образования 075-15-2019-1669 «Геномные и постгеномные технологии для преодоления проблем устойчивости злокачественных опухолей к лекарственной терапии»
Грант РНФ 19-75-10123 «Исследование роли белков сплайсосомы в межклеточной коммуникации и развитии химиорезистентности опухолевых клеток на примере аденокарциномы яичника»
Грант РНФ 17-75-20205 «Исследование вклада межклеточной коммуникации в возникновение резистентности злокачественных опухолей яичника к химиотерапевтическим препаратам»
Грант РФФИ 17-00-00461 «Роль циркулирующих в крови бактериальных пептидов во взаимодействии между микробиотой кишечника и организмом человека»
Грант РФФИ 17-29-06063 «Изучение роли комплекса TP63-TRIM29-MED12 в индукции эпителиально-мезенхимального перехода и геномной нестабильности с целью реконструкции процесса развития рака предстательной железы»
