The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются белки и синтетические полимеры, полученные методом радикальной полимеризации с переносом атома.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі - атом-тасымалымен радикалды полимеризация әдісі арқылы алынған белоктар мен синтетикалық полимерлер.

Aim of work (in Russian) : Целью исследования является разработка методов клеточной доставки комплексов CRISPR/Cas9 с использованием полимерных конъюгатов, обеспечивающих проникновение комплекса в клетки и редактирование генов.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты – CRISPR/Cas9 комплексінің клеткаларға енуін және генді редакциялауды қамтамасыз ететін полимерлі конъюгаттарды пайдалана отырып, CRISPR/Cas9 комплексінің клеткаларға жеткізу әдісін дайындау.

Методы исследования (на русском) : Радикальная полимеризация с переносом атома, эксклюзионная хроматография, флуоресцентная микроскопия, вестерн блоттинг

Методы исследования (на казахском) : Атом-тасымалымен радикалды полимеризация, өлшемді алып тастау хроматографиясы, флуоресцентті микроскопия, вестерн блоттинг

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Была проанализирована третичная структура Cas9, в результате чего были выявлены оптимальные участки модификации для инициаторов РППА. 2. Инициаторы ATRP были синтезированы для последующих экспериментов. 3. Для синтеза конъюгатов проникающих через клеточную мембрану, были синтезированы мономеры со свойствами улучшающими прохождение через мембрану, включая четвертичный аммоний с двумя атомами углерода, четвертичный аммоний с шестью атомами углерода и четвертичный аммоний с бензольной группой. 4. Было синтезировано восемь модельных ЧСА-полимерных конъюгатов, включающих проникающие в клетки полимеры с двумя флуоресцентными сомономерами, флуоресцеинметакрилат и родаминакрилат. Эти конъюгаты были охарактеризованы по их физико-химическим свойствам. 5. Макроинициаторы Cas9-Br были синтезированы на основе анализа третичной структуры Cas9. 6. Был выполнен дизайн гРНК, направленных на ген RFP и ген MARCH2. 7. Доставка белково-полимер конъюгатов в клетки была оптимизирована с использованием ЧСА-полимерных конъюгатов, что продемонстрировало их проходимость через клеточные мембраны. 8. Cas9-полимерные конъюгаты были синтезированы с помощью ИП-РППА с использованием ЧAC6 и ЧAБенз вместе с ФлуМА в качестве сомономера. 9. Была выполнена доставка Cas9-полимерных конъюгатов в клетки HeLa, экспрессирующие RFP, для нокаута гена RFP.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. Cas9 үшінші реттік құрылымы талданды, нәтижесінде полимеризация инициаторлары үшін оңтайлы модификация алаңдары анықталды. 2. Кейінгі эксперименттер үшін полимеризация инициаторлары синтезделді. 3. Жасуша мембранасының өткізгіш конъюгаттарын синтездеу үшін мембрананың өткізгіштігін күшейтетін қасиеттері бар мономерлер, соның ішінде екі көміртекті төрттік аммоний, алты көміртекті төрттік аммоний және бензол төрттік аммонийі синтезделді. 4. Сегіз модель АСА-полимер конъюгаттары синтезделді, оның ішінде екі флуоресцентті комономерлері, флуоресцеин метакрилат және родамин акрилаты бар жасушаға енетін полимерлер. Бұл конъюгаттар физикалық-химиялық қасиеттерімен сипатталды. 5. Cas9 макроинициаторлары Cas9 үшінші реттік құрылымын талдау негізінде синтезделді. 6. RFP геніне және MARCH2 геніне бағытталған РНҚ-лар дизайны орындалды. 7. Белок-полимер конъюгаттарын клеткаларға жеткізу АСА-полимер конъюгаттарын қолдану арқылы оңтайландырылған, бұл олардың клеткамембраналары арқылы өткізгіштігін көрсетеді. 8. Cas9-полимер конъюгаттары полимеризация арқылы QAC6 және QABenz комономер ретінде FluMA-мен бірге синтезделді. 9. Cas9 полимерлі конъюгаттары RFP генін өшіру үшін RFP экспрессиялайтын HeLa жасушаларына жеткізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Редактирование генома при помощи комплекса CRISPR/Cas9 является одним из самых точных и эффективных методов редактирования генома. К сожалению, исследователи в области генетической инженерии ограничены скудным набором инструментов для доставки данного комплекса в клетки. Настоящее исследование позволит разработать новый метод доставки CRISPR/Cas9, а также повысить эффективность, стабильность данного комплекса. Результаты настоящего исследования будут служить основой для проведения предклинических испытаний новых терапевтических подходов на основе биомедицинской и генетической инженерии для лечения многих генетических дефектов. Также данное исследование даст импульс для развития отрасли полимерной биоинженерии в Казахстане.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : CRISPR/Cas9 кешенін қолдану арқылы геномды өңдеу геномды өңдеудің ең дәл және тиімді әдістерінің бірі болып табылады. Өкінішке орай, гендік инженерия саласындағы зерттеушілер бұл кешенді жасушаларға жеткізуге арналған құралдардың аз жиынтығымен шектеледі. Бұл зерттеу бізге CRISPR/Cas9 жеткізудің жаңа әдісін жасауға, сондай-ақ осы кешеннің тиімділігі мен тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді. Бұл зерттеудің нәтижелері көптеген генетикалық ақауларды емдеуге арналған биомедициналық және гендік инженерияға негізделген жаңа терапевтік тәсілдерді клиникаға дейінгі сынау үшін негіз болады. Бұл зерттеу Қазақстандағы полимерлік биоинженерлік индустрияның дамуына да серпін бермек.

Level of implementation (in Russian) : Опубликована научная статья в международном рецензируемом издании, индексируемой в базе данных Web of Science.

Level of implementation (in Kazakh) : Web of Science дерекқорында индекстелетін халықаралық рецензияланған басылымда ғылыми мақала жарияланды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность высокая, что потверждается использованием современных биоинженерных методов исследований, наличием опубликованной статьи в журнале Journal of Functional Biomaterials (Q1, ИФ 5.0).

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділігі жоғары, бұл заманауи биоинженерлік зерттеу әдістерін қолданумен Journal of Functional Biomaterials журналында жарияланған мақаланың болуымен (Q1, ИФ 5.0) расталады.

Field of application (in Russian) : Область биомедицины, генной инженерии, модификация белков полимерами.

Field of application (in Kazakh) : Биомедицина, гендік инженерия, белоктарды полимерлермен түрлендіру саласы