Научный руководитель: к.б.н., доцент А.В. Красикова

Исследования лаборатории направлены на разработку фундаментальной проблемы структурной организации, функционального значения и механизмов формирования специализированных доменов (компартментов) в ядре эукариотической клетки. Структурно-функциональная организация ядерного аппарата многоклеточных организмов представляет собой одну из наиболее актуальных областей современной молекулярной клеточной биологии. Известно, что запрограммированная регуляция экспрессии эукариотического генома невозможна без выраженной функциональной компартментализации клеточного ядра. При этом, все основные структурные компоненты сложной клеточной органеллы – ядра – тесно связаны с работой генома и реализацией генетической информации, определяя возможность быстрого ответа на внешние воздействия и регуляцию экспрессии генов. Компартментализация ядра способствует правильному протеканию ключевых внутриядерных процессов, таких как транскрипция, созревание вновь синтезируемых транскриптов, упаковка и транспорт информационной и некодирующей белки РНК, репликация, репарация и рекомбинация ДНК.

Направления исследований

• Биология клеточного ядра
• Трехмерная архитектура генома
• Механизмы формирования ядерных доменов
• Структура и функции мейотических и митотических хромосом
• Хромосомы типа ламповых щеток у рыб, амфибий и птиц
• Структура и функции регуляторных некодирующих РНК
• Архитектурные некодирующие РНК
• Цитогенетика и геномика животных
• Межвидовые гибридные комплексы и механизмы их воспроизводства
• Механизмы элиминации генетического материала

3D-реконструкция гигантского ядра, выделенного из растущего ооцита домашней курицы (Gallus gallus domesticus) (Krasikova et al., 2012).

 Научные сотрудники

• Красикова Алла Валерьевна, кандидат биологических наук, доцент
• Куликова Татьяна Вадимовна, научный сотрудник
• Маслова Антонина Владимировна, младший научный сотрудник
• Плотников Владимир Алексеевич, лаборант-исследователь

Читаемые курсы

• Авторский курс лекций «Архитектура генома и компартментализация клеточного ядра»
• Авторский курс лекций «Функции некодирующей РНК»
• Курс лекций «Презентация научных данных и искусство подготовки заявок на грант»
• Практикум «Структурный и молекулярный анализ биологических систем» для студентов, обучающихся по магистерской программе

Открытые лекции

• Лекция «Не только генетический код: Функции некодирующей белки РНК»
• Лекция «Хромосомы типа ламповых щеток в свете геномики»
• Лекция «Транскрипция на стадии хромосом типа ламповых щеток»
• «Monogenic and multigenic transcription loops in lampbrush chromosomes of birds»

Научно-популярные материалы

• Передача «Матрица Науки" телеканала Санкт-Петербург»
• Французский деликатес не подчиняется генетическим закономерностям
• Хромосомы разложили на мельчайшие части ученые СПбГУ
• Биологи СПбГУ получили уникальные снимки поверхности ядерных структурy
• Впервые охарактеризована архитектура генома птиц
• Съедобные лягушки манипулируют своими генами уже на стадии головастиков
• Российские биологи обнаружили у животных новый метод редактирования генома
• Биологи СПбГУ систематизировали все известные случаи удаления генетического материала
• Что показывают «ламповые щетки»: активность генов связана с трехмерным строением хромосом
• Внешний вид хромосом в половых клетках связали с активностью генов
• Биологи выяснили, как «ламповые щетки» обеспечивают правильное развитие эмбрионов курицы
• «Ламповые щетки» наработали более 13 тысяч вариантов РНК для развития зародыша курицы
• Behind the Paper: Lampbrush chromosomes of zebrafish

Выпускники

ВКР бакалавра:

• Диана Валевская "Анализ доменов хроматина при эритроидной дифференцировке курицы методом FISH-визуализации", 2024 г.
• Владимир Плотников "Выявление хромосомных перестроек в линии эритробластов курицы HD3 методами Hi-C и FISH", 2023 г
• Валерия Бернгардт "Примеры генов, транскрибируемых на латеральных петлях хромосом типа ламповых щеток домашней курицы", 2023 г
• Мария Добровольская "Цитологические карты хромосом типа ламповых щёток Danio rerio", 2023 г
• Хуан Себастьян Родригес Рамос, "Сопоставление соматических А/В-компартментов хроматина и хромомеров мейотических хромосом типа ламповых щеток птиц", 2022 г., работа отмечена как лучшая выпускная работа кафедры цитологии и гистологии
• Светлана Безлепкина "Элиминация одного из родительских геномов у гибридов зеленых лягушек комплекса Pelophylax esculentus", 2021 г
• Штомпель Анастасия Сергеевна, "Трехмерная архитектура топологически-ассоциированных доменов в соматических клетках курицы: визуализация методом FISH", 2020 г
• Василевская Елена Владимировна, "Структуры, содержащие факторы процессинга информационной РНК, в растущих ооцитах птиц" 2008 г

Магистерские диссертации:

• Старшова Полина Андреевна, "Картирование топологически ассоциированных доменов на хромосомах типа ламповых щеток домашней курицы", 2019 г., работа отмечена как лучшая выпускная работа кафедры цитологии и гистологии
• Литвинчук Юлия Спартаковна, "Элиминация и эндорепликация генома у гибридных лягушек комплекса Pelophylax esculentus в популяционных системах европейской части России", 2017 г
• Суркова Анна Юрьевна, "Характеристика хромомеров хромосом типа ламповых щеток домашней курицы", 2018 г, работа отмечена как лучшая выпускная работа кафедры цитологии и гистологии
• Попова Дарья Александровна, "Транскрипционная активность субтеломерного тандемного повтора ДНК в соматических клетках домашней курицы (Gallus gallus domesticus)" 2013 г; диплом I степени и премия на конкурсе магистерских диссертаций и дипломных работ Санкт-Петербургского Общества Естествоиспытателей 2013  г
• Дедух Дмитрий Викторович, "Изучение гибридогенного комплекса зеленых лягушек Pelophylax esculentus complex с использованием цитогенетического анализа ооцитов" 2012 г
• Ходюченко Татьяна Алксандровна, "Идентификация телец Кахала в ядрах ооцитов голубя сизого (Columba livia)" 2009 г;  диплом I степени и премия на конкурсе магистерских диссертаций и дипломных работ Санкт-Петербургского Общества Естествоиспытателей 2009  г

Кандидатские диссертации:

• Дедух Дмитрий Викторович, "Элиминация и эндорепликация геномов в ходе гаметогенеза у межвидовых гибридных лягушек комплекса Pelophylax esculentus", 2017 г
• Ходюченко Татьяна Александровна, "Коилин-содержащие тельца в ядрах растущих ооцитов голубя сизого (Columba livia)", 2013 г

Список важнейших публикаций:

• Dedukh D, Kulikova T, Dobrovolskaia M, Maslova A, Krasikova A. Lampbrush chromosomes of Danio rerio. Chromosome Research (2025). DOI:10.1007/s10577-024-09761-z
• A. Krasikova, T. Kulikova, M. Schelkunov, N. Makarova, A. Fedotova, V. Plotnikov, V. Berngardt, A. Maslova, A. Fedorov. The first chicken oocyte nucleus whole transcriptomic profile defines the spectrum of maternal mRNA and non-coding RNA genes transcribed by the lampbrush chromosomes. Nucleic Acids Research (2024). DOI:10.1093/nar/gkae941
• Dedukh D., Maslova A., Al-Rikabi A., Padutsch N., Liehr T., Krasikova A. Karyotypes of water frogs from the Pelophylax esculentus complex: results of cross-species chromosomal painting. Chromosoma (2023). DOI:10.1007/s00412-023-00812-8
• Krasikova, A., Kulikova, T., Rodriguez Ramos, J.S., Maslova, A. Assignment of the somatic A/B compartments to chromatin domains in giant transcriptionally active lampbrush chromosomes. Epigenetics & Chromatin 16, 24 (2023). DOI: 10.1186/s13072-023-00499-2.
• Krasikova, A., Fishman V., Kulikova T. Lampbrush chromosome studies in the post-genomic era. Bioessays: News and Reviews in Molecular, Cellular and Developmental Biology. (2023) DOI:10.1002/bies.202200250
• Maslova A., Plotnikov V., Nuriddinov M. Gridina M., Fishman V., Krasikova A. Hi-C analysis of genomic contacts revealed karyotype abnormalities in chicken HD3 cell line. BMC Genomics. (2023) DOI:10.1186/s12864-023-09158-y
• Nurislamov A. Lagunov T. Gridina M. Krasikova A. Fishman V. Single-cell DNA methylation analysis of chicken lampbrush chromosomes. International Journal of Molecular Sciences. (2022) DOI:10.3390/ijms232012601
• Gridina M., Taskina A., Lagunov T., Nurislamov A., Kulikova T.,Krasikova A., Fishman V. Comparison and critical assessment of single-cell Hi-C protocols. Heliyon. (2022) DOI:10.1016/j.heliyon.2022.e11023
• Kulikova T., Maslova A., Starshova P., Rodriguez Ramos J.S., Krasikova A. Comparison of the somatic TADs and lampbrush chromomere-loop complexes in transcriptionally active prophase I oocytes. Chromosoma. (2022) DOI:10.1007/s00412-022-00780-5
• Kulikova, T., Krasikova, A. RNA-FISH on Lampbrush Chromosomes: Visualization of Individual Transcription Units. In: Cytogenetics and Molecular Cytogenetics, T. Liehr (Editor), CRC Press, Boca Raton, 2022, ISBN: 978-1003223658, (pp. 307-317)
• Dedukh D., Riumin S., Kolenda K., Chmielewska M., Rozenblut-Koscisty B., Kazmierczak M., Ogielska M., Krasikova A. Maintenance of pure hybridogenetic water frog populations: Genotypic variability in progeny of diploid and triploid parents. PLOS ONE 17(7):e0268574 (2022) DOI:10.1371/journal.pone.0268574
• A. Maslova, A. Krasikova. FISH going meso-scale: a microscopic search for chromatin domains. Frontiers in Cell and Developmental Biology.9:753097 (2021) DOI: 10.3389/fcell.2021.753097
• Dedukh D., Krasikova A. Delete and survive: strategies of programmed genetic material elimination in eukaryotes. Biological Reviews. (2021) DOI:10.1111/brv.12796
• Dedukh D, Riumin S, Chmielewska M, Rozenblut-Koscisty B, Kolenda K, Kazmierczak M, Dudzik A, Ogielska M, Krasikova A. Micronuclei in germ cells of hybrid frogs from Pelophylax esculentus complex contain gradually eliminated chromosomes. Scientific Reports. 10, 8720 (2020) DOI: 10.1038/s41598-020-64977-3
• Zlotina A., Maslova A., Pavlova O., Kosyakova N., Al-Rikabi A.,Liehr T., Krasikova A. Insights Into Chromomere Organization Provided by Lampbrush Chromosome Microdissection and High-Throughput Sequencing. Frontiers in Genetics. 11:57 (2020) DOI: 10.3389/fgene.2020.00057
• Kulikova T, Surkova A, Zlotina A, Krasikova A. Mapping epigenetic modifications on chicken lampbrush chromosomes. Molecular Cytogenetics. 13:32 (2020) DOI: 10.1186/s13039-020-00496-0
• А. В. Красикова, Т. В. Куликова. Хромосомы типа ламповых щеток. Современные представления и перспективы исследований. 2019. 106 стр. ISBN 978-5-288-05984-1
• Zlotina A., Maslova A., Kosyakova N., Al-Rikabi A.B.H., Liehr T. and Krasikova A. Heterochromatic regions in Japanese quail chromosomes: comprehensive molecular-cytogenetic characterization and 3D mapping in interphase nucleus. Chromosome Research, 27(3):253-270 (2019) DOI: 10.1007/s10577-018-9597-9
• Dedukh D., Litvinchuk J., Svinin A., Litvinchuk S., Rosanov J.and Krasikova A. Variation in hybridogenetic hybrid emergence between populations of water frogs from the Pelophylax esculentus complex. PloS One. 14(11) (2019) DOI: 10.1371/journal.pone.0224759
• Krasikova A, Kulikova T. Identification of Genomic Loci Responsible for the Formation of Nuclear Domains Using Lampbrush Chromosomes. Noncoding RNA. 6(1):1 (2019) DOI: 10.3390/ncrna6010001
• Fishman, V., Battulin, N., Nuriddinov, M., Maslova, A., Zlotina, A., Strunov, A., Chervyakova, D., Korablev, A., Serov, O., Krasikova, A. 3D organization of chicken genome demonstrates evolutionary conservation of topologically associated domains and highlights unique architecture of erythrocytes' chromatin. Nucleic Acids Research. DOI: 10.1093/nar/gky1103 (2018)

Гранты научных фондов

Гранты РНФ «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня»:

• 2019 –  2022 г.г. –  «Топологически-ассоциированные домены хроматина и А/В-компартменты в геноме курицы: идентификация и визуализация с помощью технологии HiC и микроскопии сверхвысокого разрешения» (№ 19-74-20075), руководитель - А.В. Красикова.
• Гранты РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с участием ведущих ученых»:
• 2020 –  2022 г.г. –  «Структура, функции и эволюция мейотических хромосом птиц» (№ 20-64-46021), руководитель - А.А. Торгашева, приглашенный ведущий ученый - А.В. Красикова.

Гранты РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»:

• 2014 –  2016 г.г. –  «Некодирующие РНК доместицированных видов птиц отряда Galliformes: идентификация, локализация и функциональный анализ» (№ 14-14-00131), руководитель - А.В. Красикова.
• 2018 - 2020 г.г. - «Механизмы воспроизводства и поддержания межвидовых гибридов комплекса P. esculentus в естественных и антропогенных местообитаниях» (№ 18-74-00115), руководитель - Д.В. Дедух
• 2020 – 2022 г.г. – «Механизм избирательной элиминации одного из родительских геномов в гаметогенезе межвидовых гибридов комплекса зеленых лягушек» (№ 20-74-00030), руководитель - Д.В. Дедух

Гранты Президента РФ:

• 2014 –  2015 г.г. –  «Механизмы поддержания архитектуры генома в интерфазном ядре: роль высокоповторяющихся последовательностей ДНК и их некодирующих белки транскриптов» (№ МК-3609.2014.4), руководитель - А.В. Красикова.
• 2017 - 2018 - «Исследование природы хромомеров с использованием механической микродиссекции гигантских хромосом из растущих ооцитов» (№ МК-1630.2017.4) - руководитель А.М. Злотина
• 2022 - 2023 - «Хромосомы типа ламповых щеток Danio rerio в свете геномики» (№МК-3553.2022.1.4) - руководитель Д.В. Дедух

Гранты Программы РФФИ:

• 2015 – 2016 гг. –  «Преодоление репродуктивных барьеров у межвидовых гибридов: эндоредупликация и избирательная элиминация родительских геномов в ходе гаметогенеза» № 15-34-21020 мол_а_вед, руководитель - А.В. Красикова.
• 2018 - 2019 г.г. - «Видообразование в действии: возникновение и воспроизводство межвидовых гибридов из комплекса зеленых лягушек Pelophylax esculentus в различных типах популяционных систем» (№ 1.15.286.2018), руководитель - Д.В. Дедух
• 2019 г. - На издание лучших научных трудов «Хромосомы типа ламповых щёток: современные представления и перспективы исследований» (№ 19-14-00024), руководитель - А.В. Красикова

Гранты для кадровой поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых СПбГУ 2013-2015 гг.:

• 2013 –  2015 г.г. – «Механизмы регуляции и значение транскрипции сателлитных повторов ДНК в соматических и половых клетках у доместицированных видов птиц». № 1.50.1618.2013, руководитель - А.В. Красикова.

НИР из средств бюджета СПбГУ:

• «Функциональная компартментализация ядра в растущем ооците: механизмы формирования внутриядерных доменов» (№1.38.66.2011)

Специальная ректорская стипендия для обучающихся в аспирантуре СПбГУ:

• 2014 – 2015 г.г. – Дедух Дмитрий Викторович.