Институт генетики и цитологии НАН Беларусиhttp://gens.by

Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии

Национальной академии наук Беларуси»

11 февраля 2016 г., Минск, Институт генетики и цитологии НАН Беларуси

•Институт является ведущим научным учреждением в стране в области генетики, геномики и биотехнологии. • В институте 159 сотрудников, в т.ч. 12 докторов и 39 кандидатов наук.

Лаборатория молекулярной генетики

Лаборатория цитогеномики растений

Лаборатория моделирования генетических процессов

Лаборатория экологической генетики и биотехнологии

Лаборатория генетической и клеточной инженерии

Лаборатория нехромосомной наследственности

Лаборатория криоконсервации генетических ресурсов

Лаборатория генетики человека

Лаборатория генетики животных

Лаборатория генетики картофеля

Республиканский банк ДНК

Национальный координационный центр по вопросам доступа к генетическим ресурсам

Национальный координационный центр биобезопасности

Республиканский центр геномных биотехнологий

 Научно-исследовательские лаборатории

ДиректорУченый совет

Отдел научно-инновационной

работы

Совет по защите диссертаций

Административно-управленческий

персонал 

Зам. директора по научной и

инновационной работе

Зам. директора по научной работе

Зам. директора по общим вопросам

Технологический отделТехническая служба

Сектор материального обеспечения и обслуживания

изучение структурно-функциональной организации геномов растений, животных,

микроорганизмов и человека;

разработка проблем генетической и клеточной инженерии;

создание геномных и клеточных биотехнологий для сельского хозяйства, медицины, спорта,

охраны окружающей среды;

изучение проблем биобезопасности.

Основные направления исследований

Объекты Направления РезультатыРастения ДНК-маркирование

ТрансгенезДНК-идентификация с\х культурМаркер-сопутствующая селекцияТрансгенные растения

Животные ДНК-маркирование ДНК-идентификация с\х и диких животныхМаркер-сопутствующая селекция

Человек ДНК-маркирование ДНК-диагностика, прогнозирование и мониторинг наследственно обусловленных заболеванийДНК-тестирование в спорте

Микроорга-низмы

ДНК-маркирование ДНК-идентификация штаммов микроорганизмов

Продукты питания

Детекция ГМО Определение наличия генетически модифицированных ингредиентов в пищевом сырье и продуктах питания

Направления и результаты геномных Направления и результаты геномных исследований в Институте генетики и исследований в Институте генетики и цитологии НАН Беларусицитологии НАН Беларуси

Изучение генетических основ селекции растений, животных и

микроорганизмов. Разработка эффективных

геномных биотехнологий для сельского хозяйства.

Культура Эффект ОрганизацияКартофель устойчивый к У-вирусу НПЦ по картофелеводству

Картофель устойчивый к грибным болезням Ин-т генетики и цитологии, Ин-т биофизики и клеточной инженерии

Картофель устойчивый к насекомым Ин-т генетики и цитологии

Картофель синтезируются антимикробные пептиды

Ин-т биофизики и клеточной инженерии НПЦ по картофелеводству

Рапс синтезируется белок куриного интерферона

БГУ, Ин-т биофизики и клеточной инженерии

Рапс устойчивый к глифосату БГУ, Ин-т генетики и цитологии

Лен-долгунец модифицированное строение клеточной стенки

Ин-т генетики и цитологии,Ин-т льна, БГТУ

Лен-долгунец устойчивый к глифосату Ин-т генетики и цитологии

Клевер луговой повышенная урожайность ЦБС, Ин-т экспериментальной ботаники

Клюква улучшенные вкусовые качества ЦБС

Табак, арабидопсис

устойчивые к тяжелым металлам и нефтепродуктам Ин-т генетики и цитологии

Табакс ускоренным развитием и

повышенной продуктивностью Ин-т генетики и цитологии

Направления исследований по генетической инженерии растений в Беларуси

В 2013 году при Институте генетики и цитологии НАН Беларуси введено в эксплуатацию специальное опытное поле для испытания трансгенных растений при их первом высвобождении в окружающую среду.

Создание опытного поля позволяет перейти к следующей стадии работы с полученными генно-модифицированными

растениями.

Цель – проведение исследований и разработка методического обеспечения в области безопасности генно-инженерной деятельности

Задачи:Задачи:

•разработка, совершенствование и использование технологий и методов детекции и идентификации ГМО;

•разработка методического обеспечения в сфере безопасности генно-инженерной деятельности (создание, высвобождение в окружающую среду и коммерциализация ГМО);

•при необходимости осуществление мониторинга использования и распространения ГМО;

•осуществление международных контактов по вопросам проведения совместных исследований и разработке методического регулирования в области генно-инженерной деятельности;

•проведение тренингов и консультаций для специалистов в области генно-инженерной деятельности.

Международный исследовательский центр безопасности генной инженерии

Создан в 2015 году

Маркер-сопутствующая селекцияМаркер-сопутствующая селекцияРазработаны методы ДНК-идентификации наиболее важных для селекции генов устойчивости, продуктивности и качества с/х растений и животныхС/х культура

Хозяйственно-ценный признак

Картофель устойчивость к болезням (фитофтора, X, Y, L- вирусы) и вредителям (нематода)

Томат содержание каротиноидов, длительность хранения плодов, устойчивость к кладоспориозу

Пшеница твердозерность, хлебопекарные качества, устойчивость к бурой ржавчине, короткостебельность

Тритикале хлебопекарные качества, короткостебельность, устойчивость к предуборочному прорастанию зерна

Яблоня сроки созревания и хранения плодов; устойчивость к парше, мучнистой росе, красногалловой яблонной тле

Рапс содержание жирных кислот в семенах

Соя фотопериодическая реакцияЯчмень пивоваренность Лен низколиноленовость

С/х животное

Хозяйственно-ценный признак

Крупный рогатый скот

устойчивость к иммунодефициту, пороку позвоночника и ранней абортируемости;

молочная продуктивность, содержание жира и белка в молоке

Свиньи устойчивость к колибактериозу и стрессу;

откормочная и мясная продуктивность; многоплодие;

Лошади устойчивость к иммунодефициту и параличу

В 2015 г. протестировано более 1000 животных. Всего за 2008-2015 гг. выполнено анализов по

генетическому тестированию животных на сумму более 2,3 млрд. рублей

ДНК-паспорта позволяютДНК-паспорта позволяют идентифицировать сорта растений, контролировать генетическую чистоту сортов; оценивать уровень

гибридности; подтверждать достоверность происхождения племенных животных; способствуют ускорению и повышению качества селекционного

процесса.

Генетическая паспортизация растений и Генетическая паспортизация растений и животныхживотных

Созданы 170эталонныхгенетических паспортов:

Разработаны системы генетической паспортизации:

пшеница - 38 сортовтомат – 33 сорта и гибридовкартофель – 60 сортовлен – 39 сортов

Сорта и гибриды с/х растений

С/х животные

пшеница крупный рогатый скотячмень свиньитоматы лошадикартофель

подсолнечникгрушаяблоняленсоясахарная свекла

За период 2008-2015 гг. выдано более 2200 генетических

паспортов племенного животного

Разработаны технологии ДНК-идентификации Разработаны технологии ДНК-идентификации рыб семейства осетровых и продукции из нихрыб семейства осетровых и продукции из них

ДНК-идентификация проводится: для установления (подтверждения) видовой (популяционной) принадлежности рыб семейства осетровых и продукции из них; для выдачи генетического сертификата в соответствии с требованиями СИТЕС.

В основе экспертизы лежит методика проведения молекулярно-генетического анализа высокополиморфных областей ядерной и

митохондриальной ДНК.

Услуга предназначена для рыбоводных заводов и хозяйств, природоохранных организаций и ведомств, предприятий, фирм и частных предпринимателей, занимающихся выращиванием и переработкой осетровых видов рыб и продукции из них, а также для органов таможенного контроля при экспорте, импорте, реэкспорте.

ДНК-тестирование животных-компаньонов по генам, ДНК-тестирование животных-компаньонов по генам, ассоциированным с окрасом и наследственными ассоциированным с окрасом и наследственными

заболеваниямизаболеваниями

Синдром эпизодического падения

Связан с периодическими приступами

ДНК-тест рекомендуется проводить для породы кавалер

кинг чарльз спаниелей.

Чувствительность к медикаментам

(ряду антипаразитных и противоопухолевых

препаратов).ДНК-тест рекомендуется

проводить для пород: колли, уипеты, австралийские

овчарки, белые швейцарские овчарки и некоторых другие.

ДНК-диагностика наследственных заболеваний КОШЕК:

Наследуемый поликостоз почек (анализ на наличие мутации в гене PKD1).

ДНК-тест рекомендуется проводить для пород: персидская, экзотическая

короткошерстная, гималайская и британская короткошерстная,

американские короткошерстные, скоттишфолд, бурмилла, бомбейская и

др. кроссбреды персов.

ДНК-диагностика наследственных заболеваний СОБАК:

Разработка ДНК-технологий для мониторинга состояния

окружающей среды и сохранения биоразнообразия

Геномные технологии для охраны окружающей среды и борьбы с браконьерством

С использованием ДНК-технологий проведен анализ генетической структуры популяции беловежского зубра.

Даны рекомендации по подбору более удаленных пар для скрещивания. Это позволит увеличить гетерогенность микропопуляций зубра и избежать последствий близкородственных скрещиваний.

Геномные подходы использованы для изучения популяций

больших белоголовых чаек, благородного оленя и косули.

Для ряда охраняемых и ресурсных видов (европейский зубр, европейская косуля, благородный олень, дикий кабан) подобраны видоспецифические ДНК-маркеры, позволяющие с высокой степенью достоверности идентифицировать биологический материал, установив его видовую принадлежность.

Разработчики: Институт генетики и цитологии НАНБ

НПЦ по биоресурсам

Определение генов, ответственных за различные индивидуальные

особенности человека. ДНК-технологии в медицине и

спорте.

ДНК-диагностика генетической ДНК-диагностика генетической предрасположенности к заболеваниямпредрасположенности к заболеваниям

Разработчики: Институт генетики и цитологии НАНБРНПЦ «Мать и дитя»

РНПЦ «Кардиология»Разработаны технологии ДНК-диагностики генетической предрасположенности к мультифакторным заболеваниям

сердечно-сосудистые заболевания (тромбофилии, ишемичская болезнь сердца, инфаркт миокарда и др.); венозные тромбозы (тромбофлебиты); эндокринные заболевания (сахарный диабет 2 типа, ожирение);

Разработаны технологии ДНК-диагностики врожденной или наследственной тугоухости; митохондриальных патологий; гемохроматоза (нарушение обмена железа); индивидуальной чувствительности к лекарственным препаратам.

болезни метаболизма костной ткани (остеопороз, ревматоидный артрит); нарушения нормального физиологического течения беременности (невынашивание беременности, гестозы, резус-конфликт).

За период 2010-2014 гг. выдано 2 752 генетических паспорта В 2015 г. выдано 2 967 генетических паспортов

ДНК-диагностика причин невынашивания беременности

Разработана технология ДНК-диагностики риска невынашивания беременности по 14 генетическим маркерам, ассоциированным с нарушениями нормального физиологического течения беременности.

Выявляются неблагоприятные варианты генов, эффекты которых корректируются медиками с помощью антитромботических средств и препаратов фолиевой кислоты. Это способствует успешному завершению беременности.

Анализируются гены:

За время работы протестировано более 2 000 пациенток с неизвестными причинами привычного невынашивания беременности. Клиентки, обследованные год назад и ранее, успешно родили детей, у многих других беременность находится на поздних сроках, что обеспечивает рождение жизнеспособных младенцев.

сердечно-сосудистой системы FI,FII,FV,FXIII, ACE, eNOS(4a/4b), eNOS (Glu298Asp),

PAI-1, VEGF,HIF,APOE (Cys 112Arg+Arg158Cys)

фолатного цикла MTHFR (С677Т) и

MTHFR(А1298С), MTR

ДНК-тестирование спортсменовДНК-тестирование спортсменов

состояние опорно-двигательного аппарата, выносливость, скорость, силу, адаптацию к гипоксии, способность к восстановлению после физических нагрузок.

Создан банк ДНК элитных спортсменов 19 национальных команд Беларуси различной профилизации.

Протестированы • олимпийская сборная команда Беларуси по биатлону, • национальные команды Беларуси по хоккею, теннису, • представители национальной сборной легкоатлетов, • хоккейная команда спортивного клуба «Динамо Минск».

Выявление у представителей команд неблагоприятных вариантов генов позволяет проводить медико-биологическую корректировку эффектов этих генов и способствует повышению результативности спортсменов.

Разработаны технологии ДНК-паспортизации спортсменов по комплексу основных генов, оказывающих существенное влияние на

Разработчики: Институт генетики и цитологии НАНБИнститут биоорганической химии НАНБ

НИИ физкультуры и спорта МСиТ, Полесский государственный университет

Разработаны Программы отбора начинающих спортсменов по 4 специализациям.

Республиканский центр геномных биотехнологий

Цель создания - коммерциализация геномных биотехнологий

Лицензия Минздрава на право осуществления медицинской деятельности (№02040/6875 от 17.06.2011г.).

Аккредитован в Госстандарте (BY/112 02.1.01.1599 от 07.12.2009 г.).

За время существования выполнено более 50 тысяч генетических анализов на сумму более 16 млрд.руб.

Сертификат на соответствие системы менеджмента качества СТБ ISO 9001–2009 от 05.12.2011г.

Область аккредитации

•определение наличия генетически модифицированных ингредиентов (ГМИ) в

продовольственном сырье и пищевых продуктах;

• определение наличия ГМИ в сельхозпродукции, кормах и в семенном

материале;

• определение ДНК-маркеров для идентификации и паспортизации сортов

сельскохозяйственных культур;

•определение генов, ответственных за хозяйственно ценные признаки и

наследственные заболевания животных;

•определение генов, ответственных за различные индивидуальные особенности

человека.

Республиканский центр геномных биотехнологий Республиканский центр геномных биотехнологий

Год Количество человек, прошедших генетическое тестирование

всего физ. лица мед. центры

2010 16 16 -2011 15 15 -2012 80 80 -2013 659 427 2322014 1953 1412 5412015 3070 2901 169

Областьаккредитации

определение генов, ответственных за определение генов, ответственных за различные индивидуальные особенности различные индивидуальные особенности

человека.человека.

Показатели 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Объем реализации услуг, млн. руб.

3,0 16,5 110,4 703,9 2 786,7 5 418,9

Объем реализации услуг по генетическому тестированию человека

ЦКП «Геном»ЦКП «Геном»Уникальное оборудование

Полногеномный секвенатор MiSeq, (Illumina, США)

Генетический анализатор 3500 (Applied Biosystems, США)

Роботизированная станция TECAN EVO 75 для масштабного выделения

ДНК.

Амплификатор в режиме реального времени нового поколения CFX96

(Bio-Rad, США) 

Автоматическая станция для разрушения и гомогенизации

биологических образцов – TissueLyser II (Qiagen, Germany)

Считывающее устройство для флуоресцентной детекции конечных

продуктов ПЦР– SpeedScan (Аnalytikjena, Germany)

Вид анализа Потенциальные

заказчики

Масштабное выделение ДНК для геномного

анализа

ДНК секвенирование

ПЦР-анализ

Учреждения НАН Беларуси,

Минздрава, Минобразования, учреждения судебно-

медицинского профиля,

коммерческиеорганизации медико-

биологического профиля,

другие заинтересованные

учреждения государственного и

коммерческого сектора экономики

Республиканский Банк ДНКчеловека, животных, растений и

микроорганизмовСоздан для длительного и централизованного хранения и использования уникальных образцов ДНК для

• научных исследований• медицины и сельскохозяйственной практики• биотехнологии

Состоит из 5 разделов:

•Банк ДНК человека•Банк ДНК животных•Банк ДНК растений•Банк ДНК микроорганизмов•Банк ДНК редких и находящихся по угрозой исчезновения растений и животных Республики Беларусь

Благодарю за Благодарю за внимание! внимание!

Институт генетики и цитологии НАН Беларуси