Клеткалық инженерия зертханасы

Утеулин-Кайрат-Ризабекович-300x300

Зертхана меңгерушісі

Утеулин Қайрат Ризабекұлы, биология ғылымдарының докторы.

Тел/факс: +7(727) 393-93-57

E-mail: gen_uteulink@mail.ru

 

Зертхана қызметкерлері

Кершанская О.И., бас ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының докторы, профессор.

Терлецкая Н.В., жетекші ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының кандидаты, доцент.

Ли Т.Е. Жетекші ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының кандидаты.

Есенбаева Г.Л. Аға ғылыми қызметкер, ауыл шаруашылығы ғылымдарының кандидаты.

Мукиянова Г.С. ғылыми қызметкер, Р. D.

Бари Г.Т., ғылыми қызметкер, магистр.

Альтаева Н.А., ғылыми қызметкер,

Джобулаева А.К. ғылыми қызметкер, магистр.

Кули Ж., лаборант, магистр.

Мауленбай А. – старший лаборант, магистр

Садуллаева З. Н. – лаборант

 

Лабораториялық қызметтің мақсаты — стресске төзімді және жоғары өнімді дақылдарды тез құруға, бағалауға және көбеюге физиологиялық, биохимиялық және биоинженерлік әдістерін әзірлеу және енгізу.

Ұялы инженерия зертханасының ғылыми зерттеулерінің негізгі бағыттары:

Биотехнологияның заманауи жаңа бағыттары генетикалық және метаболиттік инженерия, омикс технологиялар, өсімдіктердің гендерді мен геномын редакциялау арқылы жоғары өнімді, аурулар мен зиянкестерге төзімді алдыңғы қатарлы ауылшаруашылық дақылдарының элиталы генотиптері мен сорттарын шығару және ендіру.

Ол жүргізген іргелі зерттеулер ауылшаруашылығы дақылдары өнімін құраудың және төзімділігін арттырудың физиологиялық негізі мен механизмін түсінуге бағытталса, тәжірибелік еңбектері –,- бидай, арпа және май бұршағына — сол арқылы Қазақстанның биология ғылымы мен тәжірибесіне ендіруге бағытталған.

Aстық және бұршақты дақылдардың биохимиялық және молекулярлық-генетикалық тетіктерін абиотикалық стресске зерттеу және сапа мен өнімділікті арттыру.

Табиғи резеңке отандық өндірушісі «Көк-сагызды» мәдениетке енгізудің технологияларын әзірлеу.

 Қызметтің негізгі нәтижелері (соңғы 5 жылда):

Арпа дақылының вирустары мен микропатогендерімен күресу үшін мақсатты гендердің генетикалық конструкциясы құрастырылды: микросаңырауқұлақтардың жасушалық қабырғаларын бұзушы — Ac ген – хитиназа; өсімдіктердің ауруларын тудыратын вирустардың трансляциясына қатысатын (eIF4E) вирусының эукариоттік факторлық генін нокауттау үшін CRISPR/Cas9 конструкциясы генетикалық конструкциясы. Арпаның қарапайым және тиімді генотип-тәуелсіз биотехнологиялық germ-line генетикалық трансформациясы құрастырылды. Арпаның eIF4E генін баллистикалы және агробактериалды трансформациялауды генетикалық редакциялаудың жолдары құрастырылды. EIF4E генінің генетикалық редакциялануы (модификациясы) жүргізілуде. Көптеген вирусты ауруларға төзімді, eIF4E гені модификацияланған арпаның редакцияланған CRISPR/ Cas9 желілері құрастырылды.

Өсімдіктердің биотикалық стресстерге табиғи төзімділігін арттыру жолдарын іздестіретін және май бұршағының ауру тудыратын микро –патогендермен күресуін жақсартатын табиғи анти-микробты компаунд – лигнин биосинтезін арттыратын — фенилпропаноидного циклдің генетикалық инженериясы құрастырылды. Транскрипті Cs/MYB4sens. факторының, лигнификациялану 35S/PAL, С4Н/F5H негізгі генінің және қышқылдық стреске төзімді FeSOD генінің генетикалық конструкциясы құрылды және май бұршағының генетикалық тасымалдауына пайдаланылды. Өсімдіктер биотехнологиясында май бұршағына A. tumefaciens mediated germ-line генетикалық тасымалдануы қолайландырылды және биотикалық стресске төзімді лигнин биосинтезінің негізгі гендері интродуцирленді. Трансгендерінің Т0 ұрпағында трансформацияланған өсімдіктердің 90% бұршақ пайда болды. Трансгенді май бұршақ өсімдіктерінің метаболитті профайлингі, өсімдіктерді биотикалық стресстен қорғауға қатысатын фенилпропаноидті циклдің маңызды метаболиттері: флавонолдардың, фенол қышқылының, генистин мен сапонин – антиоксиданттарының артқанын көрсетті.

Осылайша, май бұршағының биотикалық стресстер – микропатогендер тудыратын ауруларға төзімділігін жақсарту үшін маңызды метаболитті процес – фенилпропаноидты циклді жақсарту арқылы Геномикадан Метаболомикаға ауысу жүргізілді.

Aзық-түлік өнеркәсібінің әртүрлі мақсаттарына бидайдың жоғары сапалы дәнді, жаңа құрғақшылыққа төзімді гибридтері алынды.

Көк-сагыз селекциясы технологиялары әзірленді.

Көк-сағыз тамырынан резеңке алу әдісі әзірленді.

 

        Жобалар мен бағдарламалар (соңғы 5 жылда):

        Жоба жетекшісі Кершанская О.И. 2018-2020. Бағдарлама 217 «Ғылымның дамуы». 102 «Грантты қаржыландыру». Приоритеті: Өмір туралы ғылым. Жоба ИРН AP05132774 «Қазақстанда ауруларға төзімді элиталы арпа сорттарын құрастыру үшін CRISPR / Cas9 және germ-line гендерін редакциялаудың генетикалық трансформациясының жаңа биотехнологиясын құрастыру және жасау».

Жоба жетекшісі Кершанская О.И. 2013-2015. Подпрограмма 101 Ғылыми зерттеулерді грантты қаржыландыру. Приоритеті Мемлекеттің интеллектуалды әлеуеті. 0553/ГФЗ. «Май бұршағының биотикалық стресстерге төзімділігін фенилпропаноидты циклдің гендік инженериясы арқылы жақсарту».

Жоба жетекшісі Терлецкая Н.В. 2018-2020 АР05131734 «Құрғақшылық төзімділігіне байланысты бидайдың түраралық будандастыру барысында алынған аллоплазматикалық линияларында фотосинтез аппаратының  физиологиялық және молекулярлы-генетикалық ерекшеліктері»

Жоба жетекшісі Ли Т.Е.«Селекциялық процестің соңғы сатыларында жоғары ақуыздық соя тізбектерін анықтау» — ҚР БжҒМ 1107 / ГҚ4 гранттық қаржыландыру жобасы (2015-2017 ж.).

Жоба жетекшісі Ли Т.Е.«AR05131025 «Элементорганикалық жүйемен қатар өсімдіктер үшін адаптогендердің және/немесе превентивті құралдардың бағытталған дизайны» (2018-2020 жж.) Гранттық қаржыландыру шеңберінде шаруашылық келісімдер.

Жоба жетекшісі Утеулин К.Р. 2013-2015. “Taraxacum kok-saghyz Rodin”- резеңке отандық өндірушінің жоғары өнімді нысандарын алу», Дүниежүзілік Банк пен ҚР Білім және ғылым

008 (2018-2020) республикалық бюджеттік бағдарлама. «Ғарыштық қызмет саласындағы қолданбалы ғылыми зерттеулер». «Асимметриялық диметил гидразин және оның трансформациясының улы өнімдері арқылы өсімдіктердің ластану сипатын зерттеу» ғылыми-техникалық жобасы. Жобаның жетекшісі Утеулин К.Р. «Эксперименталды жағдайларда жабайы өсімдіктер өсіру». Қазақстан Республикасы Қорғаныс министрлігі және Аэроғарыштық индустриясының аэроғарыштық комитеті.

 

 Халықаралық және отандық ұйымдармен ғылыми ынтымақтастық:

Джеймс Хаттон институты, Данди, Шотландия, Ұлыбритания. Др. Дженифер Стефенс, Функционалды геномика бөлімінің меңгерушісі. Ортақ жұмыстары: өсімдіктердің CRISPR/Cas9 технологиясы.

СО РАН Цитология және Генетика институты, Новосибирск, Россия. Др. София Герасимова, СНС. Ортақ жұмыстары: арпаның CRISPR/Cas9 технологиясын редакциялау.

Валенсия политехникалық университеті, Испания. Др. Ана Фита, Селекция және Биотехнологии бөлімінің жетекшісі. Ортақ жұмыстары: Селекция және Биотехнология; өсімдіктердің CRISPR/Cas9 технологиясы. Эрасмус- Мундус бағдарламасы.

Урбане-Шампэйн-дегі Иллинойс университеті, Иллинойс, США. Лаборатория меңгерушісі Проф. Джэк Видхолм, Проф. Вера Лозовая. Ортақ жұмыстары: алдыңғы қатарлы ауылшаруашылық дақылдарының микропатогендер және зиянкестер тудыратын биотикалық стресстерге төзімділігі, генетикалық инженерия, метаболомикс. Иллинойс университеті, Урбана-Шампейн (АҚШ).

Токио университеті, Жапония. Коллаборатор — проф. Казуко Ямагучи-Шинозаки. Абиотикалық стрестерге өсімдік реакциялары. АБҚ сигналының трансдукциясы.

Tun Abdul Razak Research Centre (http://www.tarrc.co.uk/)  — Британдық Табиғи резеңкедену орталығы.

Гариш-Экология» ғылыми-зерттеу орталығы.    Қорғаныс өнеркәсібі министрлігінің аэроғарыштық комитеті  Қазақстан Республикасы.

 

Ғылыми-педагогикалық қызмет (оқыту, кадрлар даярлау — магистратура, докторантура және т.б. тақырыптары)

PhD докторант Габит Бари (2019-2021). Утеулин К.Р. — жетекші. «Көк-сағыздың (Taraxacum kok-saghyz L.) жоғары өнімді нысандарын морфо-физиологиялық белгілердің өзгермелілігіне негізделген алу».

PhD докторанты Ережетова Ұлжан (2019-2021). Терлецкая Н.В. — жетекші. «Агроценоздағы түрлі бидай түрлері мен бидайдың түраралық гибридтерінің анатомо-морфологиялық және фотосинтетикалық параметрлеріне құрғақшылықтың әсері»

Кершанская О.И — жетекші. 2018 жылдың маусымында 2 магистерлік диссертация ҚазҰУ қорғалды: Кули Ж.Т., Мауленбай А.Д. ҚазҰУ, мамандығы 6М070100 — Биотехнология. Дәрежесі: техникалық ғылымдар Магистрі.

2019 жылы ҚазҰАУ дипломдық жұмыс қорғалды: Садуллаева З.Н. Жетекшісі а.-ш.ғ.к. Есенбаева Г.Л.

 

Шетелдік тағылымдамалар, құрметті академиялық атақтар, марапаттар мен стипендиялар:

Кершанская О.И.:

Мүшелігі. Ресейдің ПАНИ, Петровский ғылым және өнер академиясының академигі, РА № 1227, 2006 жылдың 22 маусымы.

EBTNA мүшесі (European Biotechnology Thematic Network Association  Европа биотехнологиялық тақырыптық ассоциация).

Ресей Физиологтары қоғамының мүшесі (ОФР).

Фулбрайт екінші бағдарламасы бойынша: Урбане-Шампэйндегі Иллинойс Университетінде, Америка Мемлекттік департаменті, Халықаралық Алмасу Бағдарламасы бойынша конкурс жеңіп алды, аға зерттеуші, тақырыбы: «Май бұршағының төзімділігін арттыру үшін фенилпропаноидты циклдің генетикалық инженериясы». Иллинойс, США, 2013-2015.

Бітіргеннен кейін Фулбрайт Сертификатын алды, Дж. В. Фулбрайт Шет ел стипендиялары Комитеті; Оқу және Мәдениет Бағдарламалары Мемлекеттік Комитеттің хатшысы, Вашингтон, США.

АЛҒЫС  2014.

Еңбек Ардагері Медалі 2019.

Терлецкая Н.В.:

2018 жылы доцент лауазымын алды received in 2018 the title of associate professor.

 

Негізгі жарияланымдар (барлық уақытта және соңғы 5 жылдағы ең маңызды)

         Kershanskaya O.I. New breakthrough CRISPR/Cas9 biotechnology of genome editing for creation of elite barley cultivars in Kazakhstan. European Biotechnology Congress, Valencia, Spain, April 11-13, 2019. Oral Presentation. Chair of Session.

Kershanskaya O.I., Nelidova D.S., Esenbaeva G.L., Mukiyanova G.S., Karabekova A.N., Nelidov S.N. Genome Editing CRISPR/Cas9 Biotechnology is a New Great Opportunity for Elite Crops Creation. The Eurobiotech Journal. 2019. N2. In press.

Kershanskaya OI, Mukiyanova GS, Nelidova DS, Esenbayeva GL, Nelidov SN, Uteulin KR, Stephens J. CRISPR / Cas9 editing the genome of agricultural cultures in development biology and agriculture. Materials XI Congress OFR, Kazan, 2019. In print.

Kershanskaya O.I., Kuli Zh., Maulenbay A., Nelidova D., Nelidov S.N., Stephens J. New CRISPR/Cas9 gene editing technology for development of Agricultural Biotechnology. Proceedings of the All-Russian International Scientific Conference, Irkutsk. 2018. P. 1434-1437.

Kershanskaya O.I., Kuli Zh., Maulenbay A., Nelidova D., Uteulin K.R., Nelidov S.N., Stephens J. Establishment of new gene editing CRISPR/Cas9 technology for creation of elite barley cultivars in Kazakhstan and UK. Genes and Cells. 2018. N 2. P. 35-36.

Kershanskaya O.I. New breakthrough CRISPR/Cas9 biotechnology of genome editing for creation of elite crops in Kazakhstan. Review. Proceedings of the National Academy of Science of RK (Доклады НАН РК), 2018. N 5. P. 24-40.

Kershanskaya O.I., Kuli Zh., Maulenbay A., Esenbaeva G.L., Nelidova D., Nelidov S.N., Stephens J. CRISPR/Cas9 biotechnology for creation of elite diseases resistant barley cultivars in Kazakhstan and UK. Proceedings of International Symposium Astana Biotech 2018. Astana, 2018. P. 93.

Kershanskaya O., Stephens J. Establishment and evaluation of new gene editing and germ-line transformation agricultural technologies for creation of new elite disease resistant barley cultivars in the UK and Kazakhstan. Материалдар туралы есептер жинағы. Ресейдің өсімдіктің физиологтары қоғамының жыл сайынғы отырысы. Эксперименттік өсімдіктер биологиясы: іргелі және қолданбалы аспектілер. Қыркүйек айының 18-24 күндері, Судак. 190 б.

Терлецкая Н.В., Зорбекова А.Н., Алтаева Н.А., Бари Г.Т., Ережетова У. Түраларық будандастырудан алынған бидай линияларының өсу параметрлері мен пигметтік жиынтығына құрғақшылықтығ әсері. Хабаршы. Биол. серия. № 3 (76). 2018. 130-139 б.

Терлецкая Н., Зобова Н., Ступко В., Шуйская Е. Құрғақшылық және тұзды күйзеліс кезінде бидай тұқымдарының өсуі мен фотосинтетикалық реакциялары // Periodicum Biologorum — 2017 — т. 119, №1. — 37-45. DOI: 10.18054 / pb.v119i1.4408

Терлецкая Н.В., Курманбаева М.С. Құрғақшылық және тұзды күйзеліс жағдайында әртүрлі бидай түрлерінің көшеттеріндегі жапырақтардың анатомиялық параметрлерінің өзгеруі // Пак. J. Bot. — 2017. -49 (3) -Р. 857-865.

Терлецкая Н.В., авторлармен. (T.aestivum L.) жұмсақ бидай мен оның  жабайы түрлерінің фотосинтездеуші аппаратының in vivo  және in vitro жағдайында абиотикалық стресске тұрақтылығын зерттеу. Монография Алматы, 2017.-172 б.

Хайленко Н.А., Алтаева Н.А., Искакова А.Б. Бидайдың түраралық  гибридтерінің морфофизиологикалық цитогенетикалық ерекшеліктері: Монография. – Алматы, 2017. – 232 б.

Тamara Lee, Zere Spankulova, Ultash Orazbayeva, Svetlana Didorenko and Saule  Atabayeva. Polyunsaturated Fatty Acids Content in Soybean Oil. // Advance Journal of Food Science and Technology. –2016. –N.12(10). – P.568-573.

Atabayeva S., Nurmahanova A., Akhmetova A., Narmuratova M., Saltanat Asrandina, Aizhan Beisenova, RavilyaAlybayeva and Tamara Lee. Anatomical peculiarities in wheat (TriticumAestivum l.) varieties under copper stress. // Pak. J. Bot., 2016. 48(4): 1399-1405 (IF: 0.658)

Lee T.E.; Spankulova Z.B.; Orazbayeva U.M.; Didorenko S.and Atabayeva S. Amino AcidProfiles and Sucrose Content in Developing Soybean Seeds. European Biotechnology Conress. 05-07 May 2016, (Рига,Латвия) // Journal of Biotechnology   Том: 231. –P.: S41-42.

Tamara Li, Saule Atabayeva, Ultash Orazbayeva,  Zere Spankulova. Amino Acids Profiling in Developing Seeds.European Biotechnology Congress.25-27 May 2017, (Дубровник, Хорватия).

        Утеулин К.Р. авторлармен бірге. Көк сагызды (Taraxacum Kok-Saghyz) Қазақстанда көбейту технологиясы. Еуропадағы, Орталық Азиядағы және Сібірдегі ландшафтты зерттеудің жаңа әдістері мен нәтижелері. Монография. IV том Ауыл пейзаждарын оңтайландыру. IV тарау. / 18: 95-96. Германиядағы Paulinenaue, Mitscherlich топырақ құнарлылық академиясымен (MITAK) бірге. Д.Н. Абай атындағы Агрохимия ҒЗИ Ресей ғылым академиясы. Прянишников. Бас редакторлар: Виктор Сычев және Лотар Мюллер. Мәскеу 2018.  123- 127.

Утеулин К.Р.,Бари Г.Т., Рахимбаев И.Р.  Табиғи каучук өндірушісі кок-сагызның (Taraxacum kok-saghyz Rodin) қоңызы тұқымдары. Көк-сағыз кішкентай тұқым мәселесін шешу. Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының есептері.2016, № 2. П. 123-127.

Утеулин К.Р., Байтулин И.О. Көк-сағыздың нашар топтарын қалпына келтіру қажеттілігі туралы. Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының есептері. 2017ж. №2. C.56-61.

Агапов О.А., Федорина О.А., Атыгаев А.Б., Утеулин К.Р., Жексенбай А, Казкеев Д., Алдасугурова Ч.Ж., Курбатова Н.В. Өсімдіктердің жабайы түрлері тұқымдарының өнуі мен өскіндерінің өсуіне және анатомиялық параметрлеріне симметриялық емес диметилгидразиннің әсері. «Ғылым жаңалықтары» ғылыми-техникалық журналы. Алматы қаласы, 2019 ж. №1 (139). P.210-22.

 

        Патенттер:

Кершанская О.И. «Арпаны генетикалық трансформациялауының жаңа әдісі» атауымен өнертабыс патентіне өтініш берілді және формалды экспертиза табысты аяқталды 2019.0184.1 берілгені 11.03.2019. Авторлары: Кершанская О.И., Есенбаева Г.Л., Мукиянова Г.С., Нелидова Д.С., Садуллаева З.Н.

Терлецкая Н.В., Алтаева Н.А., Зорбекова А.Н. Бидайдың аллоплазматикалық құрғақшылыққа төзімді тізбектерін алу тәсілі. Пайдалы модель номері:  107266,  21.12.2018 ж.

Терлеукая Н.В., авторлармен. Бидайдың фотосинтездейтін каллусты дақылын алу тәсілі. Пайдалы модель номері: 1642, 15.09. 2016 ж.

Алтаева Н.А., Хайленко Н.А. T.kiharae  бидай түрімен түраралық будандастырғанда алынған бидайдың гибридті өсімдіктерін анықтау тәсілі. Пайдалы модель номері: 1751,  26.09.2016 ж.

Ли Т.Е.  Инновациялық патент: 2014 / 1738.1. Қазақстан Республикасы, МПК А01Н 1/04 (2006.01). Дәнді және бұршақ дақылдарының құрғақшылыққа төзімділігін анықтау әдісі. /T.E.Ли, У.M. Оразбаева З.Б. Спанкулова; өтініш беруші және патент иесі Өсімдіктер биологиясы және биотехнология институты. — №1572 / 14;

Ли Т.Е.  пайдалы модельге 1 патент: 2017 / 0794.2 Қазақстан Республикасы, MPKG01N 1/34 (2006.01). Ақуыз жоғары мөлшерде кездесетін бұршақ дақылдыларды анықтау әдісі. / T.E.Ли, З.Б. Спанкулова, У.М. Оразбаева, С.В.Дидоренко; өтініш беруші және патент иесі Өсімдіктер биологиясы және биотехнология институты.

Утеулин К.Р., авторлар. «ТКS-1» түпнұсқалық тұқымын алу тәсілі — Көк-сағыздың (Taraxacum kok-saghyz) прототипі. Инновациялық патент нөмірі: 31285. Жарияланды: 06/30/2016.

Утеулин К., Жамбакин К.Ж., авторлар. Селекциялық жетістік авторының куәлігі. Көк-сағыз «Сарыжаз» ауылы, 4395 (2018).

 

Қызметтер (зертхананы коммерцияландыру үшін ұсынуы мүмкін және т.б.)

Генетикалық инженерия және өсімдіктердің геномын редакциялау үшін ерекше генетикалық конструкциялар. Гендерді клондау әдістері.

Змаманауи геномика, метаболомика, генетикалық инженерия, гендер мен геномдарды редакциялау бойынша тренинг өткізу және үйрету.

Бірқатар ауылшаруашылық дақылдарын отырғызу және тұқымдық материалдарды өндіру бойынша коммерциялық зертхана.

 

Сурет өнімі:

Аурулар мен зиянкестерге төзімді, алдыңғы қатарлы жоғары өнімді ауылшаруашылық дақылдарының тұқымдары мен өсімдіктері.

Алдыңғы қатарлы ауылшаруашылық дақылдарын генетикалық трансформациялау әдістер мен геномын редакциялау патенттері.

 

123456