ბირთვული მატრიქსის და ADP-რიბოზილირების როლის შესწავლა ეუკარიოტულ უჯრედებში.

სამეცნიერო შედეგები:

ADP-რიბოზილირება წარმოადგენს ეუკარიოტულ უჯრედებში მიმდინარე ცილების ერთ-ერთ  პოსტ-ტრანსლაციურ მოდიფიკაციას, რომელსაც პოლი (ADP-რიბოზა) პოლიმერაზების (PARP)  ოჯახში შემავალი ფერმენტები წარმართავენ. ჩვენს მიერ შეისწავლება ამ ოჯახის ერთ-ერთი  ძირითადი წარმომადგენელი PARP-1. შემუშავებულია თავის ტვინიდან PARP-1-ის  გასუფთავების მარტივი და ამავე დროს სწრაფი მეთოდი ლურჯი დექსტრანის და დნმ-აგაროზის  სვეტზე ქრომატოგრაფიის გამოყენებით. შესწავლილია PARP-ის თვისებები. ნაჩვენებია, რომ  ფერმენტი ფუნქციონირებისთვის მოითხოვს დნმ-ს. დნმ ერთძაფიანი ნახლეჩებით საგრძნობლად  ააქტიურებს PARP-ს, მაშინ როდესაც  დენატურირებული და მეთილირებული დნმ ნაწილობრივ,  ხოლო აპურინიზებული დნმ სრულად აინჰიბირებს მას.  Mg-ის კათიონები და ფუძე ცილები - ჰისტონები არ არიან აუცილებელნი  PARP-ული აქტივობის გამოსამჟღავნებლად, თუმცა ისინი  ააქტიურებენ  ფერმენტს. დადგენილია, რომ    PARP-ის სუბსტრატის NAD-ის ბიოსინთეზის  მაკატალიზებელი ბირთვული ფერმენტის NMN -ადენილილ ტრანსფერაზას მოლეკულების  ნაწილი, ისევე როგორც PARP-ის მოლეკულების ნაწილი ასოცირებულია ბირთვის ჩონჩხთან - მატრიქსთან. გამოვლენილია ბირთვული მატრიქსისა და მასთან ასოცირებული PARP-ის  მონაწილეობა დნმ-ს რეპარაციაში.  მიღებული მონაცემები მიუთითებენ, რომ  ADP-რიბოზილირება იწვევს ქრომატინის სტრუქტურის მოდულაციას, რაც აადვილებს დნმ-პოლიმერაზას გადაადგილებას დნმ-მატრიცაზე და ამ გზით განაპირობებს დნმ-ის რეპარაციული  

სინთეზის გაძლიერებას. დადგენილია ADP-რიბოზილირების შესაძლო როლი დნმ-ის  ტოპოლოგიის განმსაზღვრელი ფერმენტის, მატრიქსთან ასოცირებული დნმ-ტოპოიზომერაზა II-ის აქტივობის რეგულაციაში. ნაჩვენებია, რომ PARP-ის აუტომოდიფიკაცია განაპირობებს  ფერმენტის მტკიცე დაკავშირებას მატრიქსთან, ხოლო ჰიპერთერმია იწვევს PARP-ის  მოლეკულების ტრანსლოკაციას ქრომატინიდან მატრიქსში, რასაც თან სდევს მატრიქსული PARP-ული აქტივობის გაზრდა და ბირთვული PARP-ული აქტივობის შემცირება. ეს უკანასკნელი კი, შესაძლოა იყოს ჰიპერთერმიით განპირობებული უჯრედების სიკვდილის ერთ-ერთი მიზეზი.

 

სამეცნიერო მიმართულება 2:  

 

გენმოდიფიცირებული ორგანიზმების მოლეკულური ანალიზი  

სამუშაო შეეხება გენეტიკურად მოდიფიცირებული ორგანიზმებისა (გმო) და მათგან  მიღებული საკვები პროდუქტების კვლევას, ანლიზსა და დეტექტირებას. გამოყენებულია  მოლეკულური ბიოლოგიისა და თანამედროვე ბიოტექნოლოგიის მეთოდები. შესწავლილია სოიას, სიმინდისა და ხორბლის გენომების სახეობა-სპეციფიკური უბნები, აგრეთვე გენმოდიფიცირებული  მცენარეების დამახასიათებელი სპეციფიკური თანმიმდევრობები. აღმოჩენილია სოიას, სიმინდის,  ხორბლისა და გენმოდიფიცირებული მცენარეების ახალი დნმ მარკერები. შემუშავებული და ოპტიმიზებულია პოლიმერაზულ ჯაჭვურ რეაქციაზე დაფუძნებული მეთოდები მცენარეთა აღნიშნული სახეობების იდენტიფიკაციისა და გმო-ს დეტექტირებისათვის.