Генетические механизмы биологической эволюции и корреляция биогеологических событий

Список поддержанных проектов

Направление и проекты Головная
организация и организации-соисполнители		 Руководитель проекта Ожидаемые результаты
7. Генетические механизмы биологической эволюции и корреляция биогеологических событий Головная организация:
С-ПбНЦ
ИОГен
ПИН РАНсоисполнители:
ЗИН РАН;
ИЦиГ СО РАН;
Лимнологический институт СО РАН;
Институт систематики и экологии животных СО РАН;		 Академик В.К.Шумный,
Академик
С.Г. Инге-Вечтомов
 Будут изучены генетические механизмы прогрессивной биологической эволюции: реконструированы сценарии возникновения биологических самовоспроизводящихся систем, изучена роль горизонтального переноса генетической информации в эволюции жизни, изучены генетические механизмы кодирования биологической сложности и их эволюция
7.1. Древние этапы эволюции мета-болических и регуляторных систем бактерий и архей Институт проблем передачи информации РАН. д.б.н.
М.С. Гельфанд		 Провести массовый анализ прокариотимческих регуляторов транскрипции из нескольких семейств (LacI, IclR, FNR/CRP) с целью описать закономерности ДНК-белковых взаимодействий. Для каждой группы ортологов будет выделен сигнал в ДНК, узнаваемый факторами из этой группы. На следующем этапе будет проведено моделирование структуры белок-ДНКовых комплексов с использованием известных структур из базы данных PDB.
7.2. Дивергенция генетического материала в эволюции филогенетических ветвей эукариот ЗИН РАН
Научн. центр		 ак.С.Г. Инге-Вечтомов Будут выявлены способы эволюционного преобразования генетического материала надцарства эукариот на генном, хромосомном и геномном уровнях. Будут установлены закономерности эволюционного изменения структуры генов на примере структурного гена фактора терминации трансляции эукариот eRF3. Будут выявлена внутривидовая географическая изменчивость, а также филогенетические и биогеографические связи в рамках рода.
7.3. Закономерности структурно-фукциональной реорганизации геномов в биологической эволюции ИОГен РАН ак. Ю.П.Алтухов Выявление фундаментальных закономерностей структурно-фациальных преобразований геномов прокариот и эукариот в ходе эволюции, выяснение роли в этих перестройках геномной редукции и горизонтального переноса генов, реконструкция процессов реорганизации геномов на различных стадиях эволюции
7.4. Эволюция молекулярно-генетических систем: компьютерный анализ и моделирование ИЦиГ СО РАН к.б.н.
Ю.Г. Матушкин		 Будет проведено комплексное компьютерно-экспериментальное исследование закономерностей эволюции молекулярно-генетических систем организмов, контролирующих процессы морфогенеза растений и животных, ответственных за морфогенез, а также функцию иммунной системы; будут изучены генетические механизмы кодирования биологической сложности и закономерностей их эволюции.
В 2004 г. будет изучен феномен горизонтального переноса генетической информации на ряде объектов, исследованы режимы молекулярной эволюции семейств генов, в генных сетях, выполняющих различные функции, с использованием методов компьютерного анализа и моделирования будут исследован закономерности эволюции молекулярно-генетических систем организмов и их регуляторных контуров.
7.5. Макроэволюционные преобразования геномов: изучение основных закономерностей и экспериментальное моделирование ИЦиГ СО РАН д.б.н. А.С.Графодатский Будут изучены особенности эволюции геномов в основных отрядах млекопитающих, определена вероятная структура генома предка Mammalia, изучен механизм возникновения и сохранения крупных дупликаций на модельных трисомных линиях гороха, проведено эволюционно-сравнительное изучение явления диминуции хроматина у представителей семейства Cyclopoidae современными методами общей, молекулярной и радиационной цито-генетики.
В 2004 г. будут проведены опыты по детальному сравнительному эволюционному анализу геномов человека, миоморфных грызунов и ряду видов других отрядов (насекомоядные, парнокопытные, ящеровые), оценен адаптивный потенциал линий гороха, несущих экстра (добавочную) хромосому, проведено детальное цитологическое описание феномена диминуции хроматина у Cyclopoidae.
7.6. Роль хромосомных перестроек в видообразовании и эволюции ИЦиГ СО РАН д.б.н.
П.М. Бородин		 Будет выявлена роль хромосомных перестроек и геномной дивергенции в эволюции и видообразовании у млекопитающих и насекомых.
В 2004 г. будет проведен анализ спаривания, рекомбинации и сегрегации хромосом у межвидовых и внутривидовых гибридов с использованием электронной и флуоресцентной микроскопии.
7.7. Исследование молекулярно-генетических факторов ускоренной видовой радиации в донных экосистемах древних озер Лимнологический институт СО РАН д.б.н.
Д.Ю.Щербаков		 Будут исследованы генетические механизмы эволюции в букетах видов байкальских беспозвоночных. Будут изучены факторы, влияющие на скорость молекулярной эволюции генов при различных типах отбора.
В 2004 г. будет разработан ряд индивидуально ориентированных моделей молекулярной эволюции с учетом факторов, влияющих на скорость накопления нейтральных замен в популяциях.
7.8. Генетико-этологические механизмы внутри- и межвидовых адаптаций как основа эволюции надорганизменных систем Институт систематики и экологии животных СО РАН ак.
Евсиков В.И		 На модельных объектах (система «млекопитающие и их паразиты», сообщества насекомых) будут исследованы генетико-этологические механизмы внутри- и межвидовых адаптаций, лежащих в основе формирования структуры симбиотических отношений и определяющих устойчивое функционирование и коэволюцию систем надорганизменного уровня, основанную на углублении взаимной интеграции и эволюционном «совершенствовании» ее механизмов.
В 2004 г. на примере грызунов будет проведен анализ микроэволюционных последствий полового отбора, в частности, оценен вклад феногенетических свойств родителей, их иммунореактивности и зараженности паразитами в формирование приспособленности представителей следующего поколения и пере-стройку генетической структуры популяции; при анализе эволюционных рядов видов муравьев с разной степенью развития социальной организации будет оценено значение информационных процессов во внутривидовой и межвидовой (с симбионтами и конкурентами) интеграции и эволюции биосоциальных систем.