Лаборатория клеточной инженерии | Институт биологии и биотехнологии растений

УтеулинКайрат Ризабекович

Заведующий лабораторией, д.б.н., профессор

Цель лаборатории — разработка и внедрение физиолого-биохимических и биоинженерных методов ускоренного создания, оценки и размножения устойчивых к стрессам и урожайных сельскохозяйственных культур. Автор сорта кок-сагыза «Сарыжаз» — отечественного продуцента натурального каучука.

gen_uteulink@mail.ru +7 (727) 393-93-57

Scopus ID — 6602865844 ORCID ID — 0000-0002-5459-0902

Проекты и программы (за последние 5 лет)

AP051327742018–2020

Развитие науки

2013–2015

Улучшение устойчивости сои к биотическим стрессам путем генетической инженерии фенилпропаноидного цикла

AP051317342018–2020

Физиологические и молекулярно-генетические особенности функционирования фотосинтетического аппарата аллоплазматических линий пшеницы, полученных в результате межвидовых скрещиваний, в связи с их засухоустойчивостью

2018–2020

? Руководитель проекта Утеулин К.Р. Республиканская бюджетная программа 008 (2018-2020). «Прикладные научные исследования в области космической деятельности». Научно-технический проект «Исследование природы загрязнения растений несимметричным диметилгидразином и токсичными продуктами его трансформации». Руководитель проекта Утеулин К.Р. «Выращивание дикорастущих видов растений в экспериментальных условиях». Аэрокосмический комитет Министерства оборонной и аэрокосмической промышленности Республик

2013–2015

? Руководитель проекта Утеулин К.Р. 2013-2015. «Получение высокопродуктивных форм Taraxacum kok-saghyz Rodin – отечественного продуцента каучука», проекта Всемирного Банка и Министерства Образования и Науки Республики Казахстан «Коммерциализация технологий

Биография руководителя лаборатории

Заведующий лабораторией

Утеулин Кайрат Ризабекович, доктор биологических наук, профессор.

Тел/факс: +7 (727) 393-93-57

E-mail: gen_uteulink@mail.ru

Author ID Scopus 6602865844

Researcher ID Web of Science L-3508-2018

ORCID ID 0000-0002-5459-0902

11 сотрудников

Состав лаборатории

КОКершанская О.И.главный научный сотрудник, доктор биологических наук, ассоциированный профессор

ТНТерлецкая Н. В.ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, ассоциированный профессор

ЛТЛи Т.Е.ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

ЕГЕсенбаева Г. Л.старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук

МГМукиянова Г.С.научный сотрудник, РhD

БГБари Г.Т.научный сотрудник, PhD докторант

ДАДжобулаева А.К.научный сотрудник, магистр

АНАлтаева Н.А.научный сотрудник

КЖКули Ж.старший лаборант, магистр

МАМауленбай А.старший лаборант, магистр

СЗСадуллаева З. Н.лаборант

Цель-стратегия деятельности лаборатории — разработка и внедрение в практику физиолого-биохимических и биоинженерных методов ускоренного создания, оценки и размножения устойчивых к стрессам и урожайных сельскохозяйственных культур.

Основные направления научных исследований лаборатории клеточной инженерии

01Разработка и внедрение современных прорывных биотехнологий генетической инженерии, метаболической инженерии, …омикс технологий, редактирования генов и геномов растений для создания высокопродуктивных, устойчивых к болезням и вредителям элитных генотипов и сортов приоритетных сельскохозяйственных культур.

02Изучение биохимических и молекулярно-генетических механизмов устойчивости зерновых и зернобобовых культур к абиотическим стрессам, повышение качества и продуктивности.

03Разработка технологий введения в культуру кок-сагыза – отечественного продуцента натурального каучука.

Основные результаты деятельности (за последние 5 лет)

Созданы генетические конструкции ключевых генов для борьбы с микропатогенами и вирусами ячменя: Ас ген – хитиназа, разрушающая клеточную стенку микрогрибов; конструкция для CRISPR/Cas9 редактирования генома для нокаута гена эукариотического фактора инициации трансляции вирусов (eIF4E), участвующего в трансляции многих вирусов, вызывающих болезни растений. Разработан протокол новой простой и эффективной генотип-независимой germ-line биотехнологии генетической трансформации ячменя. Разработаны подходы генетического редактирования гена eIF4E ячменя, включающие баллистическую и агробактериальную трансформации. Проводится генетическое редактирование (модификация) гена eIF4E. Будут созданы отредактированные CRISPR/ Cas9 линии ячменя с модификацией гена eIF4E, устойчивые ко многим вирусным заболеваниям.

Разработаны подходы к улучшению природной устойчивости сои к биотическим стрессам и созданы устойчивые к болезням линии сои путем генетической инженерии фенилпропаноидного цикла — повышения биосинтеза лигнина – натурального анти-микробного компаунда улучшения борьбы с микро-патогенами, вызывающими болезни. Созданы и применены в генетической трансформации сои генетические конструкции транскрипционного фактора Cs/MYB4 sens. и основных генов лигнификации: 35S/PAL5,C4H/F5H, 35S/CAD1, а также генаантиокислитеьного стресса — FeSOD. Оптимизирована биотехнология A. tumefaciens mediated germ-line генетической трансформации растений сои для интродукции ключевых генов биосинтеза лигнина и устойчивости к биотическим стрессам и использована для получения трансгенов Т0 с эффективностью формирования бобов 90% от числа трансформированных семян. Метаболический профайлинг трансгенных растений сои показал изменение состава и увеличение содержания важнейших метаболитов фенилпропаноидного цикла: флавонолов, фенольных кислот, генистина и сапонинов — антиоксидантов, участвующих в защите растений от биотических стрессов.

Т.о. осуществлен переход от Геномики к Метаболомике путем улучшения важнейшего метаболического процесса – фенилпропаноидного цикла в растениях сои методами генетической инженерии для улучшения устойчивости к биотическим стрессам — болезням, вызываемым микропатогенами.

Получены новые межвидовые засухоустойчивые гибриды пшеницы с высоким качеством зерна для различных целей пищевой промышленности.

Разработаны технологии размножения кок-сагыза.

Разработаны методы экстракции каучука из корней кок-сагыза.

47 публикаций

Основные публикации

2021год

Aizhan Rakhmetullina, Piotr Zielenkiewicz, Anna Pyrkova, Kairat Uteulin, Anatoliy Ivashchenko. Prediction of characteristics of interactions of miRNA with mRNA of GRAS, ERF, C2H2 genes of A. thaliana, O. sativa and Z. mays. Current Plant Biology 28 (2021) 100224. https://doi.org/10.1016/j.cpb.2021.100224 Contents lists available at ScienceDirect. journal homepage: www.elsevier.com/locate/cpb Received 29 July 2021; Received in revised form 6 October 2021; Accepted 6 October 2021 Available online 16 October 2021 2214-6628/© 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license Database Scopus Q 2

Читать статью

2021год

Bari Gabit, Gainullina Karina, Gumerova Gulnar, Uteulin Kairat, Golovanov Yaroslav , Chemeris Aleksey, Kuluev Bulat. «Multilocus DNA polymorphism of some rubber-bearing dandelions of Russia and Kazakhstan.» Genetic Resources and Crop Evolution. (2021). https://doi.org/10.1007/s10722-021-01233-1. Published online 19 June 2021. The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature B.V. 2021. Content courtesy of Springer Nature, terms of use apply. Rights reserved. H — index 66. ISSN 09259864, 15735109. Database Scopus Q 2. SJR 2020 0.48. Impact factor 1.071 (2019-2020)

2021год

Kairat R. Uteulin. Reintroduction of Kok-saghyz (Taraxacum Kok-saghyz L. Rodin). REVISTA GEINTEC-GESTAO INOVACAO E TECNOLOGIAS (Management, Innovation and Technologies). ISSN: 2237-0722. Vol. 11 No. 2 (2021). P. 240-249. DOI: https://doi.org/10.47059/revistageintec.v11i2.1657 https://www.revistageintec.net/index.php/revista/article/view/1657 . Web of Science Core Collection.

2020год

K.R. Uteulin, K.Z.Zambakin. On the need to develop technologies for producing bioplastics in Kazakhstan. Reports of the National Academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. ISSN 2224-5227 DOI: 10.32014/2020.2518-1483.117 Volume 5, Number 333 (2020), 42 – 48

Читать статью

2021год

K.R. Uteulin. Clone Selection of Kok-Saghyz (Taraxacum kok-saghyz), A Source of Natural Rubber. Annals of the Romanian Society for Cell Biology. ISSN:1583-6258, Vol. 25, Issue 3, 2021, Pages. 509 – 515. Scopus. http://annalsofrscb.ro/index.php/journal/article/view/1525

Читать статью

2021год

А. Ю. Америк, Ю. Ц. Мартиросян, Л. Ю. Мартиросян , М. Гольдберг , К. Р. Утеулин, С. Д. Варфоломеев. Молекулярно-генетический анализ биосинтеза натурального каучука. Физиология растений (Russian Journal of Plant Physiology) . 2021, том 68, № 1, с. 36-52. УДК 581.1 DOI: 10.31857/S0015330321010036. Database Scopus Q2 CJR 0,38 H Indeks 41 CiteScore 1,8 ISSN 16083407, 10214437.

Читать статью

2020год

Bimaganbetova A.O.,Uteulin K.R. , Atygaev A.B., Olga Alekseevna Fedorina O.A., Yelena Yurievna Stepanova Y.Y ., Bekeshev E.A. Ecological Modelling Research of Transformations of Unsymmetrical Dimethylhydrazine and N-Nitrodimethylamine. Systematic Reviews in Pharmacy SRP. 2020; 11(6): 179-181. Порядковый номер 27. Correspondence: Uteulin K.R. , doi:10.31838/srp.2020.6.28. Orcid ID. https://orcid.org/0000-0002-5459-0902. ISSN — 09758453, 09762779. Q2., percentiles 68.

Читать статью

2018год

Uteulin К., Rakhimbayev I., Zhambakin K., Mukhambetzhanov S., Bari G., Zheksenbai A., Esbolaeva B., Iskakova A., Zhabykbaev G., Akhmetzhanov M.. Technology of Kok-Saghyz (Taraxacum Kok-Saghyz ) Reproduction in Kazakhstan. Novel Methods and Results of Landscape Research in Europe, Central Asia and Siberia (in five volumes). Vol. 4. Optimising Agricultural Landscapes /main editors Viktor G. Sychev, Lothar Mueller. – М.: Publishing House FSBSI «Pryanishnikov Institute of Agrochemistry», 2018. – 399 p. Chapter IV/18: P. 93-96. DOI 10.25680/8238.2018.31.76.283 ISBN 978-5-9238-0250-4. Springer Database.

Читать статью

2021год

К.Р. Утеулин., Е.А. Бекешев, А.К. Даурова, О.А. Федорина, А.Б. Атыгаев, Д.Т. Казкеев. Увеличение количества устьиц на листовой пластине дикорастущих видов растений Stipa sareptana A. Beck и Artemisia terrae-albae Krasch – показатель загрязнения среды несимметричным диметилгидразином. Новости науки Казахстана 2021. № 3.С.45-53. Импакт-фактор: 0,103 (данные Казахстанской базы цитирования АО «НЦГНТЭ», 2018г.). Утеулин К.Р. Экотоксикант – несимметричный диметилгидразин. Новости науки Казахстана 2021. № 2.С.194-208. Импакт-фактор: 0,103 (данные Казахстанской базы цитирования АО «НЦГНТЭ», 2018г.).

2021год

Утеулин К.Р., Бекешев Е.А., Амрин М.К., Курбатова Н.В.,Алдасугурова Ч.Ж., Федорина О.А.,Атыгаев А.Б. «Морфоанатомическая структура листьев дикорастущих видов растений Agropyron fragile (Roth) Candargy, Stipa sareptana A. Beck , Artemisia terrae-albae Krasch, выращенных на супесчанной почве загрязненной несимметричным диметилгидразином. Новости науки Казахстана 2021. № 2.С.209-219. Импакт-фактор: 0,103 (данные Казахстанской базы цитирования АО «НЦГНТЭ», 2018г.).

Патенты

2019Кершанская О.И., Есенбаева Г.Л., Мукиянова Г.С., Нелидова Д.С., Садуллаева З.Н. Принята заявка и успешно завершена формальная экспертиза патента на изобретение «Новый способ генетической трансформации ячменя» 2019.0184.1 от 11.03.2019.Патент

2018Терлецкая Н.В., Алтаева Н.А., Зорбекова А.Н. Способ создания аллоплазматической засухоустойчивой линии пшеницы. Номер полезной модели: 107266. Опубликовано 21.12.2018 г.Патент на полезную модель

2016Терлецкая Н.В., соавторы. Способ получения фотосинтезирующей каллусной культуры пшеницы. Номер полезной модели: 1642. Опубликовано: 15.09.2016.Патент на полезную модель

2016Алтаева Н.А., Хайленко Н.А. Способ определения гибридных растений пшеницы в межвидовых скрещиваниях с видом T.kiharae. Номер полезной модели: 1751. Опубликовано 26.09.2016.Патент на полезную модель

2018Утеулин К.Р., Жамбакин К.Ж., соавторы. Удостоверение автора селекционного достижения. Сорт одуванчика, кок-сагыз «Сарыжаз» № 4395 (2018 год).Патент

2016Утеулин К. Р., соавторы. Способ получения оригинальных семян “TKS-1″ – прототипа сорта кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz). Номер bнновационного патента: 31285. Опубликовано 30.06.2016.Патент

2015Ли Т.Е., соавторы. Способ идентификации зернобобовых культур с высоким содержанием белка. Номер полезной модели 30716. Опубликовано 25.12.2015.Патент на полезную модель

Услуги

01Уникальные генетические конструкции для генетической инженерии и редактирования генома растений. Методы клонирования генов.

02Тренинг и обучение владения современными методами геномики, метаболомики, генетической инженерии, редактирования генов и генома.Обучение

03Коммерческая лаборатория по производству посадочного и посевного материала ряда сельскохозяйственных культур.

Научное сотрудничество c международными и отечественными организациями

ВеликобританияИнститут Джеймса Хаттона, Данди, Шотландия, Великобритания. Др. Дженифер Стефенс, зав. Отделом Функциональной геномики, область совместных интересов: CRISPR/Cas9 технологии растений.

Политехнический Университет Валенсии, Испания. Др. Ана Фита, руководитель Отдела Селекции и Биотехнологии. Область совместных интересов: Селекция и Биотехнология; CRISPR/Cas9 технологии растений. Совместная Программа Эрасмус- Мундус.

СШАУниверситет Иллинойса в Урбане-Шампэйн, Иллинойс, США. Зав. Лаб. Проф. Джэк Видхолм, Проф. Вера Лозовая. Область совместных интересов: Устойчивость приоритетных сельскохозяйственных культур к биотических стрессам, вызванным микропатогенами и вредителями, генетическая инженерия, метаболомикс.

ЯпонияUniversity of Tokyo, Japan. Коллаборатор – Prof. Kazuko Yamaguchi-Shinozaki. Ответные реакции растений на абиотические стрессы. Сигнальная трансдукция АБК.

Tun Abdul Razak Research Centre (http://www.tarrc.co.uk/) — Британский центр исследования натурального каучука.

РоссияРоссия, Новосибирский институт цитологии и генетики Российской академии наук. Др. Софья Герасимова, СНС лаб. Генетической инженерии. Область совместных интересов: CRISPR/Cas9 геномное редактирование ячменя для устойчивости к болезням. Научно-исследовательский центр «Ғарыш-Экология».

КазахстанАэрокосмический комитет Министерства оборонной промышленности Республики Казахстан.

Научно-педагогическая деятельность

Утеулин К.Р. Руководство PhD докторанта Габит Бари (2019-2021 гг).

«Получение высокопродуктивных форм кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz) на основе вариабельности морфо-физиологических признаков»

Терлецкая Н.В. Руководство PhD докторанта Ережетова Улжан (2019-2021 гг). «Влияние засухи на анатомо-морфологические и фотосинтетические параметры различных видов и межвидовых гибридов пшеницы в агроценозе»

Кершанская О.И. В 2018г. Со-Руководство 2 защищенных магистерских диссертации: Кули Ж.Т., Мауленбай А.Д. Специальность Магистр технических наук, 6М070100 — Биотехнология.

Есенбаева Г.Л. В 2019г. – Руководство Дипломной работы бакалавра в КазНАУ: Садуллаева З.Н.

Зарубежные стажировки, почетные научные звания, награды и стипендии

2006Кершанская О.И. — действительный член Петровской Академии наук и искусств (ПАНИ), Россия, РА № 1227 от 22 июня 2006г.

Член EBTNA (European Biotechnology Thematic Network Association – Европейской биотехнологической тематической ассоциации). Член Общероссийского Общества физиологии растений (ОФР).

2003Дважды удостоена звания Стипендиат Программы Фулбрайт (2003-2005; 2013-2015), являлась Visiting Senior Researcher в Университете Иллинойса в Урбана – Шампэйне США.

2019Удостоена Медали Ветеран Труда в 2019г.

2018Терлецкая Н.В. удостоена в 2018 году ученого звания ассоциированного профессора.

Имиджевая продукция

Семена и растения приоритетных высокоурожайных сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням и вредителям.

Патенты методов генетической трансформации и редактирования генома приоритетных сельскохозяйственных культур.