The object of research, development or design (in Russian) : Клеточные линии человека HeLaS3, HEK293 митохондриальная дцДНК и оцДНК

The object of research, development or design (in Kazakh) : Адамның HeLaS3, HEK293 жасушалық желілері, митохондриялық екі тізбекті ДНҚ және бір тізбекті ДНҚ.

Aim of work (in Russian) : исследование эквивалентности нитей ДНК митохондриального генома клеток человека и дрожжей с помощью применения принципа эксперимента Месельсона-Сталя.

Aim of work (in Kazakh) : Мезельсон-Сталь тәжірибесінің қағидаларын қолдана отырып, адам жасушалары мен ашытқылардың митохондриялық геномының ДНҚ тізбектерінің эквиваленттілігін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Культивирование клеток человека, oбработка клеток ДНК повреждающими агентами, выделение клеточной ДНК, сепарация нитей мтДНК ультрацентрифугированием в градиенте CsCl, HPLC-MSn анализ, мечение митоДНК стабильными изотопами и BrdU, иммунопреципитация, Саузерн-блот, Радиоаутография.

Методы исследования (на казахском) : Адам жасушаларын өсіру, жасушаларды ДНҚ зақымдайтын агенттермен өңдеу, жасушалық ДНҚ-ны оқшаулау, CsCl градиентінде ультрацентрифугалау арқылы мтДНҚ тізбектерін бөлу, HPLC-MSn талдау, мтДНҚ-ны тұрақты изотоптармен және BrdU-мен белгілеу, иммунопреципитация, Саузерн-блот, Радиоавтография.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработаны и оптимизированы протоколы выделения ядерной и митоДНК из клеток человека, обеспечивающие высокую чистоту и выход целевых фракций. На их основе усовершенствованы условия включения стабильных изотопов углерода в ядерную и митоДНК, что обеспечило воспроизводимость экспериментов и высокую точность измерений. Для анализа распределения изотопов в H и L цепях создан метод их разделения с использованием ультрацентрифугирования в градиенте CsCl. Разработаны методики ферментативного гидролиза и LC-MS/MS-анализа дезоксинуклеозидов, позволяющие точно определять соотношение изотопов ¹³C/¹²C в ДНК. Кроме того, внедрён воспроизводимый протокол выделения митоДНК, при этом установлено, что для проведения LC-MS/MS-анализа требуется дальнейшее повышение её выхода. Также реализован подход с in situ BrdU-мечением для количественного анализа H и L цепей мтДНК. Показано, что в исследованных условиях отсутствуют значимые различия в инкорпорации и деплеции BrdU между цепями H и L, что подтверждает симметричность процессов репликации митохондриальной ДНК.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Мақсатты фракциялардың жоғары тазалығы мен шығуын қамтамасыз ететін адам жасушаларынан ядролық және мтДНҚ-ны оқшаулау хаттамалары әзірленді және оңтайландырылды. Олардың негізінде тұрақты көміртегі изотоптарын ядролық және мтДНҚ-ға қосу шарттары жетілдірілді, бұл эксперименттердің қайталануын және өлшеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз етті. H және L-тізбектеріндегі изотоптардың таралуын талдау үшін CsCl градиентіндегі ультрацентрифугалауды қолдана отырып, оларды бөлу әдісі жасалды. ДНҚ-дағы 13С/12C изотоптарының арақатынасын дәл анықтауға мүмкіндік беретін ферментативті гидролиз және LC-MS/MS дезоксинуклеозидті талдау әдістері әзірленді. Сонымен қатар, қайталанатын мтДНҚ-ны оқшаулау хаттамасы енгізілді, LC-MS/MS талдауын жүргізу үшін оның шығымдылығын одан әрі арттыру қажет екендігі анықталды. мтДНҚ-ның H және L- тізбектерін сандық талдау үшін in situ BrDU таңбалау әдісі де жүзеге асырылды. Зерттелген жағдайларда митохондриялық ДНҚ репликациясы үдерісінің симметриялылығын растайтын H және L-тізбектері арасындағы BrDU инкорпорациясы мен депляциясында айтарлықтай айырмашылықтар жоқ екені көрсетілген.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Практическое внедрение результатов проекта планируется в рамках последующего этапа коммерциализации и диссертационной работы. Полученные методические разработки могут быть использованы при создании лабораторных диагностических тестов для оценки митохондриального статуса и при обучении специалистов в области молекулярной биологии и биотехнологии. В ходе выполнения проекта была укреплена материально-техническая база лаборатории молекулярной генетики Казахского национального университета им. Аль-Фараби и Национальной лаборатории Астана, что позволит расширить спектр проводимых исследований.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерін практикалық енгізу келесі коммерцияландыру кезеңіне және диссертациялық жұмысқа жоспарланған. Алынған әдістемелік әзірлемелер митохондриялық күйді бағалауға арналған зертханалық диагностикалық сынақтарды әзірлеу және молекулалық биология және биотехнология мамандарын дайындау үшін пайдаланылуы мүмкін. Жоба әл-Фараби атындағы ҚазҰУ молекулярлық-генетика зертханасының және Астана ұлттық зертханасының материалдық-техникалық қорын нығайтты, бұл жүргізілетін зерттеулердің ауқымын кеңейтеді.

Level of implementation (in Russian) : Результаты НИР могут быть включены в учебные курсы и программы повышения квалификации по молекулярной биологии и генетике.

Level of implementation (in Kazakh) : ҒЗЖ нәтижелері молекулалық биология және генетика бойынша оқу курстары мен біліктілікті арттыру бағдарламаларына енгізілуі мүмкін.

Efficiency (in Russian) : Проект фундаментального характера. Впервые проведено экспериментальное исследование эквивалентности нитей митохондриальной ДНК человека с использованием изотопного мечения и BrdU-инкорпорации. Разработаны и верифицированы методы LC-MS/MS-анализа и цепь-специфического определения мтДНК, обеспечивающие воспроизводимое измерение изотопного состава. Эффективность проекта заключается в создании научно обоснованной экспериментальной модели для анализа динамики митохондриальной репликации, обеспечивающей возможность углублённого изучения механизмов клеточного старения, мутагенеза и нарушений энергетического обмена в человеке.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл жоба іргелі сипаттамаға ие. Алғаш рет изотоптық таңбалау және BrdU инкорпорациясын қолдана отырып, адам митохондриялық ДНҚ тізбектерінің эквиваленттілігін эксперименттік зерттеу жүргізілді. LC-MS/MS талдауы және мтДНҚ-ны тізбекке тән анықтау әдістері әзірленіп, тексерілді, бұл изотоптық құрамның қайталанатын өлшемдерін қамтамасыз етеді. Жобаның тиімділігі митохондриялық репликация динамикасын талдауға арналған ғылыми негізделген эксперименттік модельді жасауда жатыр, бұл адамдардағы жасушалық қартаю, мутагенез және энергия алмасуының бұзылу механизмдерін терең зерттеуге мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Результаты могут служить основой для дальнейших исследований в области биохимии и молекулярной биологии.

Field of application (in Kazakh) : Нәтижелер биохимия және молекулалық биология саласындағы қосымша зерттеулерге негіз бола алады.