Looking for PhD students

The Systems Biology Group at the Institute of Molecular Biology and Genetics announces the open call for the 4 year duration PhD student position. The candidate can apply for any of the following projects:

  1. Alternative polyadenylation in cellular adaptation to proliferation and differentiation
  2. The impact of interferon alpha on synaptic transmission in central nervous system
  3. Gene regulatory network: understanding the logic of preeclampsia development
  4. Bioinformatics and Computational biology

Candidates qualifications:

  • Intermediate or higher English speaking and writing skills
  • Communication skills
  • The experience in wet lab work
  • Basic statistics and programming skills (R, python)
  • Strong motivating to pursue career in the field of Molecular and/or Computational Biology

Please, send your CV in pdf format (2 pages max!) to the email below with the subject [sysbio phd].

Group head: Prof. Maria Obolenskaya, m.obolenska@gmail.com

Group site: http://www.imbg.org.ua/en/dept/enzymology/lab_sysbiol/

Група біології систем

Керівник групи

Оболенська Марія Юріївна

доктор біологічних наук, професор,
Тел.: (380-44) 526-11-39;
Факс: (380-44) 526-07-59;
E-mail: m.obolenska@gmail.com

Освіта та наукові ступені:

1958–1964 студент, Медичний інститут ім. Богомольця, Київ

1964–1967 аспірант, Інститут геронтології АМН СРСР, Київ

1968 кандидатська дисертація (біохімія)

1999 докторська дисертація (молекулярна біологія)

Посади:

1964-1975 молодший науковий співробітник, лабораторія молекулярної біології, Інститут геронтології АМН СРСР, Київ, Україна

1975-1980 науковий співробітник, відділ молекулярних механізмів біосинтезу білка, ІМБГ НАН України, Київ, Україна

1980–1991 старший науковий співробітник, відділ молекулярних механізмів біосинтезу білка, ІМБГ НАНУ, Київ, Україна

1991-1994 науковий співробітник, Інститут молекулярної і клітинної біології, Альберт–Людвіг Універститет, Фрайбург-Брайсгау, Німеччина

1994-1999 старший науковий співробітник, керівник групи, лабораторія біосинтезу білка, відділ механізмів трасляції генетичної інформації, ІМБГ НАНУ

2000-2009 провідний науковий співробітник, керівник групи, лабораторія біосинтезу білка, відділ механізмів трасляції генетичної інформації, ІМБГ НАНУ

з 2009 завідувач, лабораторія системної біології, відділ механізмів трансляції генетичної інформації, ІМБГ НАНУ

Нагороди:

Грудень 1998-Січень 1999 Персональний грант з фонду Жозефа Мяновського, Польща

Червень-Серпень 2002 Персональний грант від UICC (ICRET N580, 2001); робота в Національному Інституті Здоров’я, Бетесда, США

Наукові напрямки:

Системна біологія. Біоінформатика: всегеномний пошук генів-мішеней для транскрипційних факторів; реконструкція генних регуляторних мереж. Моделювання метаболічних мереж

Експресія генів та її регуляція в клітинах евкаріот

Наукові дослідження та основні досягнення:

Системний аналіз неканонічних функцій інтерферону альфа.

Регуляція експресії генів на транскрипційному рівні базується на взаємодії транскрипційних факторів (ТФ) зі специфічними регуляторними елементами. Експериментальне визначення сайтів зв’язування ТФ в промоторах різних генів - це трудомістка і часозатратна задача за відсутності будь-якої інформації. Ми розробили спеціальний інструмент всегеномного пошуку регуляторних елементів в промоторах білок-кодуючих генів, який доступний за http://biomed.org.ua/COTRASIF/. Застосування цього інструменту для пошуку потенційних генів- мішеней первииної відподвіді на дію інтерферону альфа (ІФНα) дозволило виявити декілька раніше «невідомих» генів – мішеней ІФНα, які можуть функціонувати в центральній нервовій системі і в системі компліменту. Експериментальній перевірці цих результатів, отриманих біоінофматичним методом, присвячені наші поточні дослідження. Сучасний системний підхід в молекулярній біології спрямований на те, щоб з’ясувати як функціонує геном в цілому на відміну від редуціоністського підходу дослідження функціонування окремих генів. Цей підхід використовує математичне моделювання генної регуляторної мережі (МГР), яка на сучасному рівні в найбільшій мірі може відобразити систему в цілому. Вузли мережі відповідають генам, а ребра – взаємодії між генами через мРНК і білки. Для реконструкції мережі використовуються дані профілів генної експресії, отримані або в мікромасив –експериментах або через новітні методи секвенування РНК, і методи біоінформатики, які постійно удосконалюються. Для того, щоб отримати МГР в гепатоцитах щура, які піддавали дії ІФНα, був розроблений Ensembl метод, який об’єднує в собі всі найкращі риси існуючих на сьогодні методів реконструкції МГР і є доступним за адресою http://github.com/sysbio-vo/).

Рис.1. Динаміка відповіді диференційно експресованих генів печінки щура на дію ІФНα. Площа великих секторів (заштрихованихразом із незаштрихованими) пропорційна кількості диференційно експресованих генів після 6 год культивації гепатоцитів із ІФНα, а площа внутрішніх незаштрихованих секторів – кількості диференційно експресованих генів після 3-х годинної інкубації
Експресія генів впродовж переходу клітин печінки від спокою до проліферації під час регенерації печінки у щурів.

Печінка сумлінно і успішно виконує рольі«біохімічної лабораторії» організму і основного органу вродженого імунітету. Клітини печінки постійно видаляють антигени, які потрапляють до неї з шлуноковокишковоготракту, старіючі і трансформовані клітини і в той же час є толерантною до постійної присутності цих антигенів. Значне ушкодження паренхіми органа, трансплантація, коли орган, який трансплантується, занадто малий, щоб забезепечити потреби організму, або 70% частково гепатектомія (ЧГЕ) скасовують толерантність і викликають відповідь у вигляді вродженого імунінтету, який характеризується активацією комплімента, продукцією цитокинів, збільшенням чисельності природніх клітин-кіллерів, активацією сигналів від Toll- подібних рецепторів і інгібуючих сигналів від фактору 3, що передає сигнал щодо попередження занчного ушкодження органу. Ми припустили, що ІФНα як актитивний гравець у вродженому імунітеті разом зі своїми численними генами-мішенями відіграє важливу роль у запуску регенерації печінки внаслідок ЧГЕ. Наші попередні дослідження довели слушність такої гіпотези і виявили тимчасово збільшення експресії цього гена на рівні РНК і активацію специфічної для ІФНα антивірусної активності в печінці впродовж 1 – 6 год після ЧГЕ, що передує пресинтетичному періоду клітинного цикла в гепатоцитах. Активація внутрішньоклітинної передачі сигналів від ІФНα після ЧГЕ підкріплює наші результати (Chen and others 2010). Тепер ми спрямовуємо зусилля на дослідження експресії генів-мішеней ІФНα на початку регенераційного процесу.

Рис.2. Кратність змін вмісту ІФНα специфічної мРНК в гепатоцитах і непаренхімних клітинах печінки на ранніх етапах після часткової гепатектомії (А) і лапаратомії (Б)
Фолат-залежний метаболізм одновуглецевих фрагментів в плаценті людини.

Фолат-залежний метаболізм одновуглецевих фрагментів (ФЗМОФ) - це базісна мережа реакцій, з якою тісно пов’язані основні функції клітини – проліферація, диференціювання, підтримання редокс статусу, всі процеси метилювання тощо. Експериментальне дослідження кожного ланцюга цієї мережі з численними варіаціями в кожному з них – це трудомістке і вартісне завдання, хоча знання про функціонування всієї мережі конче потребують клініцисти через численні патології людини, пов’язані з порушеннями в цій мережі. Функціонування ФЗМОФ має тканино-специфічний характер і в першу чергу залежить від активності високополіморфних ензимів, наявності вітамінів групи В, фолієвої кислоти і забезпеченості амінокислотами. Маркером ФЗМОФ є рівень гомоцистеїну, підвищення якого характерно для захворювань серцево-судинної системи, патологій вагітності, розумових порушень, ряду спадкових захворювань тощо. Для характристики функціонування мережі в цілому ми вперше створили її стехіометричну модель для плаценти людини з урахуванням всіх особливостей експресії відповідних генів і провели симулювання декількох ситуацій, характерних для патологій людини в акушерстві, і аналіз функціонування моделі. Результати аналізу засвідчили, по-перше, придатність моделі для передбачень функціонування мережі за різних обставин через схожість передбачень і експрементально отриманих біохмічних показників мережі у найбільш вивчених ситуаціях, і по-друге, надали прогнози поведінки системи за майже експериментально недосліджених ситуацій, які слугуватимуть показчиком для подальшого вивчення з метою запровадження результатів у клінічну практику.

Рис. 3. Зміна метаболічних потоків фолат-залежного метаболізму в плаценті людини за умов двократно підвищеного рівня гомоцистеїну. На рисунку наведені фолатний і метіоніновий цикли. Зниження метаболічних потоків позначено синім кольором, а їх інтенсифікація – червоним. Чим товща лінія – тим більш виражене збільшення потоків, чим тонша лінія – тим більш виражене зменшення потоків

Українські проекти:

Проекти Національної академії наук України:

  • 2012 Проект №69-53 “Розробка енсембль-методу з високим ступенем паралелізації для моделювання мереж генної регуляції у Грід-середовищі”
  • 2011 Проект Г16–46 “Розробка нових високо-паралельних ГРІД-методів моделювання мереж генної регуляції для системного аналізу відповіді печінки на дію інтерферону альфа”
  • 2010 Проект Г16–46 “Розробка нових методів грід-обчислень з високим ступенем паралелізації для системного аналізу процесів відновлення печінки через моделювання мережі генної регуляції на основі широкомасштабного визначення експресії генів”

Проекти Міністерства освіти і науки України:

  • 2013 Проект для талановитої молоді: Грaнт Президента України “Визначення факторів ризику дял розвитку прееклампсії і маркери ранньої діагностики”
  • 2006 Проект для талановитої молоді: Грaнт Президента України “Біомаркери для попердженя ускладностей вагітності”

Міжнародні гранти:

  • 2008-2009 Grant from scientific and technological cooperation Ukraine – Slovakia "Folate-and detoxication activity in human placenta from environmentally exposed pregnancies" №М/28-2008
  • 2008-2009 INTAS Grant for young scientists №06-1000014-5961 "Folate-related one-carbon unit metabolism in human placenta from environmentally exposed pregnancies"
  • 2007-2009 STCU Grant N 4381 "New technologies in the study of interferon alpha functional activity"
  • 2006-2007 Grant from scientific and technological cooperation Ukraine – Slovakia "Polluted environment and genotoxic damage of human placenta" №152-2006
  • 2006-2007 Grant from International Federation of scientists in the area Medicine "Interferon alpha and its role in liver cells transition from quiescence to proliferation"
  • Short-term UNESCO Grants (M.Perepelyuk, 2006; B.Tokovenko, 2007; A.Slonchak, 2008; A.Kuklin, 2009)
  • 2001 UICC (ICRET N580) "DNA adducts in placentas of environmentally exposed pregnancies" ґ
  • Grant form Polish Ministry of science and education № 40115732/3043 "Regulation of GSTP1 expression in human placenta from environmentally exposed pregnancies"

Співробітництво:

з українськими організаціями:

  • ДУ “Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л. В. Громашевського АМН України”, Київ
  • Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця

з закордонними організаціями:

  • Інститут інформатики, Варшава, Польща
  • Інститут клітинної біології, гістології і ембріології, Меличний Університет Граца, Австрія

Вибрані публікації:

  1. Ralchenko S., Rodriguez R., Martsenyuk O., Lykhenko O., Frolova A., Zubenko S., Olifirow B., Obolenskaya M. Gene expression in human placenta: on the way from folate-related one carbon subsystem to transcriptome. Ukr. Biochem J. 96. Special issue. Abstracts on FEBS 3+ Meeting – XI Parnas Conference – Young Scientists Forum “Biochemistry and Molecular Biology for Innovative Medicine”, 3-5 September 2018, Kyiv, Ukraine; p.142
  2. Kateryna Uspenska, Olena Lykhmus, Maria Obolenskaya, Stephanie Pons, Uwe Maskos, Serhiy Komisarenko, Maryna Skok. Mitochondrial Nicotinic Acetylcholine Receptors Support Liver Cells Viability After Partial Hepatectomy. Front Pharmacol. 2018; 9:626. doi: 10.3389/fphar.2018.00626. eCollection 2018
  3. Lykhenko O., Frolova A. O. & Obolenskaya M. Yu. Creation of gene expression database on preeclampsia-affected human зlacenta. Biopolym. Cell. 2017. 33 ( 6):442–452 doi: http://dx.doi.org/10.7124/ bc.000967
  4. R. Rodriguez, O. Vakulenko, S. Ralchenko,A. Kostiuk, L. Porublyova, I. Konovets, I. Voronina, M. Obolenskaya. Quantification of S-adenosylmethionine and S-adenosylhomocysteine in human placenta and placental explants under homocysteine treatment. International Journal of Mass Spectrometry 2017, 421: 279-284. doi.org/10.1016/j.ijms.2017.08.002
  5. Korneeva, K. L., R. R. Rodriguez, S. V. Ralchenko, O. V. Martunovska, A. О. Frolova, O. P. Martsenyuk, L. V. Manzhula, V. T. Melnyk, O. Y. Shkoropad, and M. Yu Obolenska. Expression of genes, encoding the enzymes of cysteine metabolism in human placenta in the first and third trimesters of uncomplicated pregnancy. The Ukrainian Biochemical Journal 88, 1 (2016): 88-98
  6. M. Yu. Obolenskaya, B. T. Tokovenko, A. V. Kuklin, A. A. Frolova, R. R. Rodriguez, V. A. Dotsenko, O. O. Dragushchenko. Practical approach to quantification of mRNA abundance using RT qPCR, normalization of experimental data and MIQE. Biopolymers and Cell. 2016. Vol. 32. N 3. P 161–172 doi: http://dx.doi.org/ 10.7124/bc.00091A.
  7. Alina Frolova, Maria Obolenska. Integrative Approaches for Data Analysis in Systems Biology: Current Advances. In proceedings of II International Young Scientists Forum on applied physics and engineering, October 10-14, 2016, Kharkiv, Ukraine: 15-20.
  8. Bondarenko V, Obolenska MYu. Bioinformatics analysis of cis-regulatory elements in Mbl1 and Mbl2 genes in Rattus norvegicus. Biopolymers and Cell. 2015; 31(1):63–70.
  9. A. V. Kuklin, T. A. Poliezhaieva, I. O. Zhyryakova, M.Yu. Obolenskaya. Expression of ISGylation related genes in regenerating rat liver. Biopolymers and Cell. 2015; 31.
  10. Kuklin A, Tokovenko B, Makogon N, Malgorzata Oczko-Wojciechowska. Hepatocytes Response to Interferon Alpha Levels Recorded After Liver Resection. Journal of Interferon & Cytokine Research. 2014;34(2):90-100.
  11. Obolenskaya MYu, Tokovenko BT, Kuklin AV, et al. The start of systems biology in Ukraine. Biopolym. Cell. 2014;30(1):16–24.
  12. Obolenska MYu. Systems Biology and project ENCODE. Ukr. Biochem. J. 2014;86(4):5-17.
  13. Dotsenko VA, Obolenskaya MYu. Mathematical modeling of folate-related processes in human placenta. Biopolym. Cell. 2014;30(2):149-156.
  14. Frolova A., Bartek Wilczynski. Fast Parallel Bayesian Networks Reconstruction with BNFinder. Proceedings of the IWBBIO International Work-Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, Granada. Copicentro Granada. ISBN 978-84-15814-84-9. April 7-9, 2014; 1179-1184.
  15. Kuklin AV, Tokovenko BT, Obolenska MYu. Evaluation criteria of rat hepatocytes transcriptome analysis under the influence of interferon alpha by DNA microarray. Biopolym. Cell. 2013;29(6):521-526
  16. Dragushchenko O, Markadeiev M, Obolenska MY. Gene Mbl1 is a target of interferon alpha. FEBS Journal. 2013; 280 (Suppl. 1): 80–81.
  17. Frolova AO. Overview of methods of reverse engineering of gene regulatory networks: Boolean and Bayesian networks. Biopolym. Cell. 2012; 28(3): 163–170. doi:10.7124/bc.000036
  18. Rodriguez RR, Lushchyk IS, Obolenska MYu.Stoichiometric model of folate­dependent metabolism of one­carbon units in human placenta. Ukr Biokhim Zh. 2012 Jul­Aug; 84(4):20–31.
  19. Slonchak AM, Chwieduk A, RzeszowskaWolny J, Obolenskaya MYu Regulation of Glutathione Stransferase expression in melanoma cells. In: Yohei Tanaka, editor. Breakthroughs in Melanoma Research. Vienna, Austria: InTech; 2011. p. 145–156. doi:10.5772/18747
  20. Mislanova C, Martsenyuk O, Huppertz B, Obolenskaya M. Placental markers of folate­related metabolism in preeclampsia. Reproduction. 2011; 142(3):467–76. doi:10.1530/REP-10-0484
  21. Obolenskaya M.Yu., Rodriguez R.R., Martsenyuk O.P. Folate related processes in human placenta: gene expression, aminothiols, proliferation and apoptosis. Ukr Biokhim Zh. 2011, 83(1):6–17.
  22. Obolenskaya MY, Teplyuk NM, Divi RL, Human placental glutathione Stransferase activity and polycyclic aromatic hydrocarbon DNA adducts as biomarkers for environmental oxidative stress in placentas from pregnant women living in radioactivity and chemicallypolluted regions. Toxicol Lett. 2010; 196(2):80–6. doi:10.1016/j.toxlet.2010.03.1115
  23. Dragushchenko O. O., Tokovenko B. T., Obolenskaya M. Yu. Primary analysis of results of whole genome search for genes of response to the effect of interferon alpha. Ukr Biokhim Zh. 2010; 82(1):82–9.
  24. Tokovenko B, Golda R, Protas O, Obolenskaya M., El'skaya A. COTRASIF: conservationaided transcriptionfactorbinding site finder. Nucleic Acids Res. 2009; 37(7):e49. doi:10.1093/nar/gkp084
  25. Porubliova LV, Rebriev AV, Gromovoy TYu, Minya IY, Obolenskaya MYu. MALDITOF massspectrometry in investigation of highmolecular biological compounds. Ukr Biokhim Zh. 2009; 81(3):46–56.