Профессор Мрук изучила генетические сети бактерий для точных терапий
Профессор Ивона Мрук, молекулярный биолог и генетик из Гданьского университета, провела несколько недель в лаборатории профессора Джеймса Галагана на кафедре биомедицинской инженерии Бостонского университета, реализуя проект в рамках гранта Fulbright STEM Impact Award. Целью её работы стало выявление слабых звеньев в бактериальных генетических сетях, которые могли бы стать мишенями для новых антибактериальных препаратов. Об этом она рассказала в интервью агентству PAP.
Мрук специализируется на бактериальных генетических сетях — сложных системах, определяющих включение и выключение генов в зависимости от условий окружающей среды. Эти сети напрямую связаны с тем, как бактерии выживают и адаптируются. Ранее она исследовала горизонтальный перенос генов — обмен ДНК между бактериями, который играет ключевую роль в формировании устойчивости к антибиотикам и повышении вирулентности микроорганизмов.
В своих работах профессор сравнивает генетические сети бактерий с нервной системой человека: группы генов взаимодействуют друг с другом, регулируя жизненно важные функции. Особое внимание учёный уделяет регуляторным молекулам, таким как факторы транскрипции — небольшие белки, которые связываются с ДНК и контролируют активность генов. Такие элементы, по её мнению, могут стать «точными» мишенями для прецизионной терапии.
В бостонской лаборатории Мрук использовала методы биоинформатики и моделирования генетических сетей на основе высокопроизводительных экспериментальных данных. Это дало возможность проследить архитектуру сети, выделить новые компоненты и определить ключевые узлы, влияющие на выживаемость бактерий. По её словам, внедрение машинного обучения и цифровых моделей помогает анализировать большие объёмы данных и выявлять закономерности в поведении генов.
Регуляторные молекулы в бактериальных сетях определяют, какие факторы вирулентности вырабатываются и в каком объёме. Они регулируют адгезию к эпителиальным клеткам, образование биоплёнок и синтез токсинов. Кроме того, Мрук подчёркивала генетическую пластичность бактерий — способность быстро менять свой геном, поглощая ДНК из окружающей среды, от других бактерий или вирусов. Это способствует адаптации к новым условиям и способствует развитию устойчивости к антибиотикам.
По словам профессора, поездка в США стала не только работой над конкретным проектом, но и возможностью наладить долговременное сотрудничество с командой Галагана, а также развивать междисциплинарные проекты в Польше, объединяющие биологию, информатику и генную инженерию. Мрук отметила, что надеется поделиться полученными знаниями со студентами и коллегами, что позволит появиться новым идеям для будущих исследований.
Джеймс Галаган, руководивший лабораторией, известен как эксперт в системной биологии и биоинженерии. Он сочетает экспериментальные и вычислительные подходы, включая машинное обучение, в изучении генетических сетей. Его работы внесли вклад в сборники знаний о сетях Escherichia coli K‑12 (Nature Communications, 2025) и Mycobacterium tuberculosis (Nature, 2013).
Мрук специализируется на бактериальных генетических сетях — сложных системах, определяющих включение и выключение генов в зависимости от условий окружающей среды. Эти сети напрямую связаны с тем, как бактерии выживают и адаптируются. Ранее она исследовала горизонтальный перенос генов — обмен ДНК между бактериями, который играет ключевую роль в формировании устойчивости к антибиотикам и повышении вирулентности микроорганизмов.
В своих работах профессор сравнивает генетические сети бактерий с нервной системой человека: группы генов взаимодействуют друг с другом, регулируя жизненно важные функции. Особое внимание учёный уделяет регуляторным молекулам, таким как факторы транскрипции — небольшие белки, которые связываются с ДНК и контролируют активность генов. Такие элементы, по её мнению, могут стать «точными» мишенями для прецизионной терапии.
В бостонской лаборатории Мрук использовала методы биоинформатики и моделирования генетических сетей на основе высокопроизводительных экспериментальных данных. Это дало возможность проследить архитектуру сети, выделить новые компоненты и определить ключевые узлы, влияющие на выживаемость бактерий. По её словам, внедрение машинного обучения и цифровых моделей помогает анализировать большие объёмы данных и выявлять закономерности в поведении генов.
Регуляторные молекулы в бактериальных сетях определяют, какие факторы вирулентности вырабатываются и в каком объёме. Они регулируют адгезию к эпителиальным клеткам, образование биоплёнок и синтез токсинов. Кроме того, Мрук подчёркивала генетическую пластичность бактерий — способность быстро менять свой геном, поглощая ДНК из окружающей среды, от других бактерий или вирусов. Это способствует адаптации к новым условиям и способствует развитию устойчивости к антибиотикам.
По словам профессора, поездка в США стала не только работой над конкретным проектом, но и возможностью наладить долговременное сотрудничество с командой Галагана, а также развивать междисциплинарные проекты в Польше, объединяющие биологию, информатику и генную инженерию. Мрук отметила, что надеется поделиться полученными знаниями со студентами и коллегами, что позволит появиться новым идеям для будущих исследований.
Джеймс Галаган, руководивший лабораторией, известен как эксперт в системной биологии и биоинженерии. Он сочетает экспериментальные и вычислительные подходы, включая машинное обучение, в изучении генетических сетей. Его работы внесли вклад в сборники знаний о сетях Escherichia coli K‑12 (Nature Communications, 2025) и Mycobacterium tuberculosis (Nature, 2013).
Автор: Павлова Ольга
Вчера, 10:32
Вчера, 10:32
