Депозитарий живых систем "Ноев ковчег"
Микроорганизмы и грибы
Структура — Новости — Биоресурсы — Лаборатории — Сервисы — Достижения
Структура направления
Направление «Микроорганизмы и грибы» состоит из трех кластеров — «Биоресурсы», «Фенотипирование» и «Сервисы», связанных воедино Информационной системой (ИС) Депозитария.
По направлению оцифровано уже более двадцати коллекций, доступных на портале.
Структура направления «Микроорганизмы и грибы»
*проектируемые части инфраструктуры
· Кластер «БИОРЕСУРСЫ» включает в себя коллекции организмов, поддерживаемые на кафедрах биоинженерии, микологии и альгологии биологического факультета МГУ, а также на кафедре биологии почв факультета почвоведения. Это очень разнородная группа, объединяемая ранее под названием «Низшие растения» — это объекты, которыми традиционно занимаются микологи и альгологи (грибы, грибоподобные организмы и водоросли), они включают микроскопические и макроскопические организмы, чрезвычайно важные как для функционирования природных сообществ, так и для хозяйственной деятельности человека.
Уникальность коллекций заключается в их комплексности и полноте охвата объектов, возможности использования ее как для фундаментальных, так и для прикладных исследований, а также в учебных программах. Значительная часть коллекций обладает большим потенциалом для биотехнологического применения (производство биоактивных веществ, витаминов, антиоксидантов, антибиотиков, возобновляемого сырья для нефтехимии), а также для защиты окружающей среды (очистка сточных вод, бросовых газов, ремедиация нефтяных разливов). При создании централизованного, соответствующе оборудованного «депозитарного» корпуса, коллекции культур микроорганизмов направления могут стать «центром кристаллизации» для объединения биоресурсов и их исследований в целом по стране. Уникальность коллекций заключается в их комплексности и полноте охвата объектов, возможности использования ее как для фундаментальных, так и для прикладных исследований, а также в учебном процессе МГУ.
Наиболее полный на текущий момент список биоресурсов и коллекций направления доступен через Подсистему управления биоресурсами в Информационной системе Депозитария.
· Кластер «ФЕНОТИПИРОВАНИЕ» включает в себя специализированные и общие сервисные лаборатории, обеспечивающие получение детальной физиолого- биохимической и биотехнологической характеристики микроорганизмов. Сервисные лаборатории расположены в различных подразделениях МГУ.
· Кластер «СЕРВИСЫ» в настоящее время — проектируемый сегмент Депозитария. Он будет площадкой для размещения электронных сервисов, связанных с основной деятельностью Депозитария (сбор, сохранение, исследование и дистрибуция биресурсов). В кластер войдут две группы сервисов:
o электронная площадка для обмена биоресурсами — сервисы, обеспечивающие обмен биоресурсами между российскими и зарубежными коллекциями, оригинаторами и конечными пользователями (исследователями, разработчиками технологий, физическими лицами, учреждениями и компаниями). Важной особенностью этих сервисов станет автоматизация документооборота, оформления лицензионных соглашений и разрешительных документов.
o Сервисы биоинформатики — в первую очередь, платформа для накопления, интеграции и анализа «омиксных» данных (полногеномные последовательности, данные о транскриптомах, протеомах), полученных в рамках исследования организмов, помещенных в Депозитарий. В будущем эти данные планируется интегрировать в массив «больших данных» (big data) для комплексного анализа и решения исследовательских задач.
Миссия направления
Цель проекта по созданию Национального банка-депозитария живых систем включает пять ключевых аспектов:
· Создание коллекционных фондов депозитария: создание пополняемого биобанка бактерий, грибов, грибоподобных организмов и водорослей России и других стран, обеспечивающего сохранение и изучения их генетического разнообразия, сохранения редких видов, а также видов изучения новых потенциальных возможностей использования их в медицине и биотехнологии.
· Сохранение биоразнообразия: разработка методологии долговременного сохранения коллекционных организмов, в том числе криосохранения.
· Фундаментальные и прикладные исследования хранящихся в Депозитарии микроорганизмов для получения их исчерпывающей характеристики и создание Базы знаний о хранящихся организмах.
· Спрямление процедур обмена биоресурсами между коллекциями и выдачи биоматериалов пользователям в соответствии с действующим законодательством и требованиями нормативных документов.
· Подготовка квалифицированных научных кадров в области микробиологии, микологии, альгологии и биотехнологии.
Информационная система Депозитария
Информационная система (ИС) связывает воедино все физические и виртуальные компоненты депозитария. В настоящее время ИС включает три ключевые подсистемы:
· Управление биоресурсами — важнейший компонент ИС. Он обеспечивает ввод и хранение сведений о хранящихся в Депозитарии организмах, генерацию паспортов, поиск, управление физическими образцами и хранилищами биоматериала для авторизованных пользователей.
· Портал депозитария — внешний интерфейс открытой части Депозитария. Он открывает доступ к любым опубликованным коллекциям, Базе знаний и сервисам.
· Управление проектом — вспомогательная часть, обеспечивающая управление финансово-хозяйственной деятельностью Депозитария.
Структура Информационной системы Депозитария
Сотрудничество с другими биобанками и коллекциями
в России:
Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ, Москва)
ГНЦ Прикладной Микробиологии и Биотехнологии (ФГУН ГНЦ ПМБ, г. Оболенск)
Биологический факультет Санкт-Петербургского университета
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН
ВНИИ фитопатологии (Московская обл.) – коллекция грибов – возбудителей болезней картофеля
Коллекция миксомицетов кружка юных натуралистов Зоологического музея МГУ, Москва, Россия
За рубежом:
Technical university Munich, Germany - коллекция изолятов рода Alternaria с картофеля
Сервисные лаборатории
Расположение сервисных лабораторий, обслуживающих коллекции направления «Микроорганизмы и грибы», обозначено на интерактивной карте направления:
Биотехнологическая характеристика фототрофных микроорганизмов (Ленинские горы, д. 1., стр. 25)
Ключевые задачи:
· Исследование ростовых характеристик культур
· Биохимический анализ состава клеток
· Изучение физиологических параметров культур и отдельных клеток микроорганизмов
Основное оборудование:
· микроскоп Leica DM2500 с цифровой фотокамерой
· планшетный сканер Tecan M200
· спектрофотометры Hitachi U2000, Agilent Cary 300, Specord M200
· оксиметр Hansatech Chlorolab III
· импульсно-модулированный флуориметр FluorPen 100
· счетчик клеток Beckman-Coulter Z1
· элементный анализатор Elementar Vario EL Cube micro
· хроматографы ВЭЖХ-ДМД, ВЭЖХ-МС, ГХ-МС Agilent, Knauer, Shimadzu
Криохранилище клеток фототрофных микроорганизмов и высших растений (Ленинские горы, д. 1., стр. 25)*
Ключевые задачи:
· криосохранение культур клеток микроорганизмов
· разработка новых и оптимизация существующих методов криосохранения клеток микроорганизмов
Основное оборудование:
· криохранилища Cryo Diffusion 2100
· азотный ожижитель LNP60
*проектируемые лаборатории
Центр инжиниринга альгобиотехнологий (Ленинские горы, д. 1., стр. 25)*
Ключевые задачи:
· оптимизация методов культивирования микроводорослей
· разработка новых биотехнологий, основанных на культивировании микроводорослей
· разработка инновационного оборудования для культивирования микроводорослей
Основное оборудование:
· биореакторы для культивирования клеток
Молекулярная диагностика микроорганизмов (Ленинские горы, д. 1., стр. 25)*
*проектируемые лаборатории
Фенотипирование культур грибов (Ленинские горы, д. 1., стр. 12)
Биологический факультет, кафедра микологии и альгологии
Ключевые задачи:
· Работа с культурами грибов, культивирование и хранение
· Молекулярная идентификация грибов
Основное оборудование:
· Световые микроскопы
· ДНК-амплификаторы
· Термостаты
Фенотипирование почвенных микроорганизмов (Ленинские горы, д. 1., стр. 28)
Почвенный стационар
Основное оборудование:
· Амплификатор T100 (Bio-Rad, США) – 2015.
· Амплификатор MasterCycler Personal (Eppendorf, Германия) – 2008.
· Трансиллюминатор ECX-F20 (Vilber Lourmat, Франция) – 2008.
· Система гель-документирования Doc-Print II-1000 (Vilber Lourmat, Франция) – 2008.
· Система очистки воды Simplicity (Millipore, США) – 2015.
· Планшетные фотометры Sunrise (Tecan, Швейцария) – 2006-2008.
· Спектрофотометр ПЭ-5400УФ (Экохим, Россия) – 2015.
· Ламинарные столы (Ламинарные системы, Россия) – 2008-2015.
· Лиофильная сушилка FreeZone 2.5 (Labconco, США) – 2009.
Фенотипирование бактерий и сообществ, активных по отношению к нефти (Ленинские горы, д. 1., стр. 12)
Биологический факультет, кафедра микробиологии
Основное оборудование:
· инвертированные оптические микроскопы Olympus
· шейкеры-инкубаторы New Brunswick Innova 44R
Межфакультетская лаборатория электронной микроскопии (Ленинские горы, д. 1., стр. 32)
Дополнительное финансирование
Грант РНФ 16-1400112; Гранты РФФИ 15-04-01061, 15-34-20096, 15-54-06004, 15-29-02512, 16-04-00624, 13-04-00822, 15-29-02499, 16-34-01275, 16-04-00452, 15-29-02499, 15-29-02499, 15-04-02036, 15-04-02036, 15-29-02499; Грант МК 788.2014.4
Достижения
Ключевые научные достижения отражены в публикациях и патентах РФ.
Список публикаций доступен на странице гранта РНФ 14-50-00029 в ИС «Истина» МГУ