Члены Президиума заслушали научное сообщение «Трехмерная геномика раскрывает новые механизмы возникновения онкологических заболеваний».
Докладчик — член-корреспондент Сергей Владимирович Разин, Институт биологии гена РАН.
Все клетки многоклеточных организмов имеют одинаковый набор генов. Однако по своей морфологии и функциям эти клетки существенно различаются. Нарушения в работе механизмов, обеспечивающих специализацию дифференцированных клеток многоклеточных организмов приводят к развитию различных патологий, в том числе онкологических заболеваний. Работа данных механизмов, которые принято называть эпигенетическими, осуществляется на уровне упаковки ДНК в хроматин. Принято считать, что основными инструментами эпигенетических систем контроля экспрессии генов являются метилирование ДНК и ковалентные модификации гистонов. Однако, в последнее время стало ясно, что важную роль в работе этих систем играет также пространственная организация ДНК, обеспечивающая возможность установления специфических контактов между удаленным регуляторными элементами генома. Современная геномика оперирует линейными расстояниями вдоль молекулы ДНК. Осознание важной роли пространственной организации ДНК в ядре ставит на повестку дня вопрос о трехмерной геномике, которая должна учитывать фактические расстояния между генами и регуляторными элементами в контексте упакованных в ядре интерфазных хромосом.
Наша лаборатория занимается изучением пространственной организации ДНК с использованием современных полногеномных методов исследования. Работа, выполненная в последние годы, позволила сформулировать концептуально важную модель, демонстрирующую взаимозависимость между пространственной организацией генома и функциональной компартментализацией клеточного ядра. В частности, нами продемонстрировано, что типичные для дифференцированных клеток контакты между удаленными регуляторными элементами генома реализуются лишь до тех пор, пока сохраняется целостность клеточного ядра. Также результаты работы нашей лаборатории продемонстрировали, что в поддержании функционально-зависимой пространственной организации генома важную роль играют энтропийные процессы и силы, проявляющиеся в условиях макромолекулярного скопления.
Установление взаимосвязи между пространственной организацией генома и функциональной компартметнализацией клеточного ядра позволило раскрыть новые механизмы злокачественного перерождения клеток. В совместной работе с французскими коллегами мы раскрыли принципиально новый механизм активациионкогенов при хромосомных перестройках, приводящих к развитию ряда B-клеточных лимфом, в том числе лимфомы из клеток мкантийной зоны и лимфомы Беркитта. Было показано, что причиной активации экспрессии онкогенов при хромосомных перестройках, переносящих эти онкогены на хромосому 14, является релокализация этих онкогенов к ядрышеку, а не включение их в сферу действия энхансераиммуноглобулиновых генов, как это считалось ранее. Транскрипция онкогенов активируется фактором LR1, субъединицей которого является депонированный в ядрышке белок нуклеолин.
Регуляция экспрессии эукариотических генов на уровне трехмерной организации генома осуществляется как посредством перемещения этих генов к функциональном компартментам клеточного ядра, так и посредством сборки так называемых экспрессионных блоков, в составе которых объединяются гены и контролирующие их работу удаленные регуляторные элементы. Существенные ограничения на формирование экспрессиионных блоков накладывает разделение генома на относительно независимые структурные субъединицы — топологически ассоциированные домены хроматина, в рамках которых реализуется большинство регуляторных взаимодействий между удаленными геномными элементами. Раскрытие механизма формирования топологически-ассоциированных доменов хроматина является чрезвычайно важным для понимания принципов работы эпигенетических систем, определяющих то, какая часть хранящейся в ДНК генетической информации будет использована в каждом конкретном типе клеток. С использованием современных методов полногеномного анализа мы продемонстрировали, что топологически-ассоциированные домены хроматина содержат те гены, которые работают только в определенных типах клеток. Там, где эти гены работают, компактные структуры частично разворачиваются. В разделяющих топологически-ассоциированные домены сегментах генома сосредоточены гены, продукты экспрессии которых необходимы для поддержания жизни клетки, т.е. гены, работающие во всех типах клеток. Таким образом, установлена прямая взаимосвязь между структурной и функциональной организацией генома. Более того, с использованием методов компьютерного моделирования мы продемонстрировали, что формирование топологически-ассоциированных доменов хроматина осуществляется посредством самоорганизации, направляемой простыми физическими законами.
Раскрытие принципов самоорганизации хроматиновой фибриллы в иерархические структуры высших порядков ставит на повестку дня вопрос о возможности направленного влияния на этот процесс. В настоящее время многие фармацевтические компании работают над созданием так называемых «эпигенетических» лекарств. Поиск представляющий потенциальный интерес химических агентов осуществляется в значительной мере методом перебора всех веществ, способных так или иначе влиять на работу эпигенетических систем. Результаты нашей работы позволят подойти к поиску эпигенетических лекарств более осмысленно.
В обсуждении доклада приняли участие:
ак. В.В. Козлов, ак. Е.Д. Свердлов.
На заседании рассмотрен вопрос о присуждении золотой медали имени Н.С. Курнакова 2015 года (представление Экспертной комиссии и бюро Отделения химии и наук о материалах) академику Владимиру Михайловичу Новоторцеву за цикл работ «Разработка новых классов неорганических магнитных материалов, методов направленного конструирования их физико-химических характеристик на молекулярном уровне, а также способов их диагностики». Выдвинут Ученым советом Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН.
На заседании Экспертной комиссии присутствовали 6 членов Комиссии из 9. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно к присуждению золотой медали имени Н.С. Курнакова 2015 года рекомендована кандидатура В.М. Новоторцева. На заседании бюро Отделения химии и наук о материалах РАН присутствовали 23 члена Бюро из 41. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно в президиум РАН представлен проект постановления о присуждении золотой медали имени Н.С. Курнакова 2015 года В.М. Новоторцеву.
Новоторцевым В.М. разработана теория магнетохимииполиядерных комплексов переходных металлов, позволяющая выявлять основные корреляционные соотношения между структурой и магнитными свойствами соединений, выявлены пути направленной модификации полиядерных соединений с целью создания нового поколения магнитных материалов (молекулярных магнетиков). Впервые на молекулярном уровне проанализированы негайзенберговские формы магнитных обменных взаимодействий и показано, что антисимметричный обмен вызывает слабый ферромагнетизм, а анизотропный обмен определяет важнейшие характеристики молекулярных магнетиков – направление и скорость релаксации вектора намагниченности. Создана теория магнитных свойств координационных соединений (обобщенная модель углового перекрывания), с помощью которой для сложных систем выявлены аналитические выражения, определяющие природу обменных параметров, и установлены зависимости магнитных свойств от особенностей их электронного строения. На основе комплексных исследований физико-химических свойств материалов продемонстрированы широкие возможности химической сборки магнитноактивных металлоорганических кластеров и пути управления магнитными свойствами синтезированных соединений на молекулярном уровне. Развит подход, позволяющий изучать структурно-магнитные корреляции в полиядерных соединениях и магнитных полупроводниках; изучено влияние электронных и геометрических характеристик полиядерных комплексов на сверхобмен, проведено экспериментальное и теоретическое исследование кластерных систем, содержащих оксидные, карбоксилатные, галогенидные,алюмогидридные, алюмохлоридные и металлические мостики; на основе теоретического анализа выявлены области применимости модели Гайзенберга-Дирака-Ван Флека (ГДВФ), изучены негайзенберговские формы обмена, развита методика магнетохимической идентификации типов полиядерных комплексов, основанные на анализе данных по температурной зависимости магнитной восприимчивости в рамках альтернативных моделей электронного строения.
Фундаментальные разработки Новоторцева В.М. связаны единством научных подходов к решению поставленных задач, в основу которых положен метод физико-химического анализа, созданный Н.С. Курнаковым.
На заседании рассмотрен вопрос о присуждении премии имени А.Н. Несмеянова 2015 года (представление Экспертной комиссии и бюро Отделения химии и наук о материалах) академику Олегу Герольдовичу Синяшину и д.х.н. Андрею Анатольевичу Карасику (Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН) за серию работ: «Новое поколение фосфор, азот-содержащих макроциклов. Синтез, строение, свойства». Выдвинуты Ученым советом Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН.
На заседании Экспертной комиссии присутствовали 10 членов Комиссии из 10. В соответствии с результатами тайного голосования большинством голосов (за — 9, против — 1, недействительных бюллетеней — нет) к присуждению премии имени А.Н. Несмеянова 2015 года рекомендованы кандидатуры академика О.Г. Синяшина и д.х.н. А.А. Карасика. На заседании бюро Отделения химии и наук о материалах РАН присутствовал 31 член Бюро из 41. В соответствии с результатами тайного голосования большинством голосов (за — 30, против — нет, недействительных бюллетеней — 1) в Президиум РАН представлен проект постановления о присуждении премии имени А.Н. Несмеянова 2015 года О.Г. Синяшину и А.А. Карасику.
Авторами выполнено фундаментальное исследование в области химии фосфор- и азотсодержащих макроциклов, результатом которого явилась новая стратегия синтеза ряда типов макроциклических полидентатныхлигандов, в том числе P, N-содержащих корандов, циклофанов, криптандов. В основе разработанной методологии лежит идея использования ковалентной самосборки дискретных макроциклов в ходе термодинамически контролируемой конденсации в трехкомпонентных системах: первичный фосфин или вторичный дифосфин – формальдегид – диамин. Такой подход отличается от традиционно используемых для получения макроциклов методов сверхразбавления или темплатного синтеза и характеризуется простотой осуществления процесса («one-pot» реакция в обычных условиях), высокой селективностью и высокими выходами продуктов. Молекулы образующихся при этом макроциклических соединений содержат обширные внутримолекулярные полости, что делает их весьма интересными лигандами для получения новых типов металлокомплексов, перспективных для координационной химии и катализа.
На заседании рассмотрен вопрос о присуждении премии имени Г.В. Плеханова 2015 года (представление Экспертной комиссии и бюро Отделения общественных наук) члену-корреспонденту Александру Сергеевичу Запесоцкому за монографию «Философия и социология культуры: избранные научные труды». Выдвинут Ученым советом Санкт-Петербургского Гуманитарного университета профсоюзов.
На заседании Экспертной комиссии присутствовали 10 членов Комиссии из 12. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно к присуждению премии имени Г.В. Плеханова 2015 года рекомендована кандидатура А.С. Запесоцкого. На заседании бюро Отделения общественных наук РАН присутствовали 12 членов Бюро из 19. В соответствии с результатами тайного голосования большинством голосов (за — 8, против — 4, недействительных бюллетеней — нет) в Президиум РАН представлен проект постановления о присуждении премии имени Г.В. Плеханова 2015 года А.С. Запесоцкому.
А.С. Запесоцкий является одним из создателей ряда важнейших научных направлений в системе философского знания, международно признанным ученым. В книге «Философия и социология культуры» изложены результаты исследований, выполненных автором за несколько десятилетий научной работы по ключевым проблемам философии и социологии культуры. В его работе получили существенное развитие философские основы культурологии как самостоятельной отрасли научного знания, сформулирована и развернута культуроцентристская концепция гуманитарного образования, осмыслен ряд важнейших феноменов и процессов развития культуры, в том числе – международного диалога культур, деятельности СМИ и др. Культурология в работах А.С. Запесоцкого представлена как наука, интегрирующая результаты и возможности методологии общественных наук и философии культуры, как наука, ориентированная на изучение общих закономерностей развития культуры, ее функций в жизни общества. Книга концентрированно представляет фундаментальные научные результаты, полученные автором, и отвечает самым высоким критериям уровня научно-теоретической мысли, новизны и практической значимости. Присуждение данной работе премии имени Г.В. Плеханова 2015 года будет способствовать дальнейшему развитию одного из актуальнейших направлений современного философского знания — философии культуры.
Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.