Отдел Биокинетики заведующий отделом доктор химических наук, профессор Витас Швядас

Отдел организован в 1965 году; его первым руководителем был проф. Ю.С. Ченцов, с 1991 года по настоящее время отделом заведует проф. В.Ю.Поляков.
В состав отдела входят лаборатория структур клеточного ядра (зав. – дбн О.В. Зацепина) и лаборатория клеточной подвижности (зав. – дбн И.А. Воробьев). Основные сотрудники отдела: дбн И.Б. Алиева; кбн И.И. Киреев, кбн А.Н. Прусов, кбн Р.Э. Узбеков, кбн Д. Файс, кбн Е.В. Шеваль.
Отдел ведет научные исследования по следующим основным направлениям. Исследование общих принципов структурно-функциональной организации генетического аппарата эукариот. Исследование механизмов клеточной подвижности. Исследование механизмов митохондриогенеза.
Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. .Проекты "Исследование функций конденсинов в раннем развитии морского ежа Paracentrotus lividus" и "Дупликация клеточных органелл в развитии морского ежа" совместно с Департаментом биологии клетки и развития университета Палермо (Италия). Гранты: ряд грантов РФФИ, гранты CRDF, INTAS.
Основные научные достижения отдела. Впервые обнаружено взаимодействие субъединиц комплекса конденсинов с гранулярным компонентом ядрышка, тельцами Кахаля и аксиальными структурами мейотических хромосом. Показано, что связь конденсинов с митотическими хромосомами не существенна для поддержания компактной структуры хромосом. Предложена и экспериментально обоснована концепция о "дискретной" структуре хромосом эукариот, согласно которой митотические и интерфазные хромосомы состоят из иерархически организованных макромолекулярных комплексов – нуклеомеров, хромомеров и хромонем. Биологический смысл такого способа компактизации ДНК состоит, во-первых, в обеспечении независимой локальной декомпактизации небольших участков ДНК, включающихся в функционирующее состояние, и, во-вторых, в ограничении узнавания локальных участков хроматина сайт - специфическими белками, как это, например, показано для ДНК-метилаз. Детально изучен процесс деления митохондрий в овогенезе и эмбриогенезе морского ежа. Показана важная роль элементов актинового цитоскелета в делении и сегрегации митохондрий. Разработан новый перспективный метод селективной стабилизации макромолекулярных комплексов хроматина при помощи облучения видимым светом митотических хромосом и интерфазных ядер, а также исследована кинетика фотостабилизация хроматина. Показано, что стабилизация опосредована свободнорадикальными механизмами с участием негистоновых белков, не входящих в состав ядерного матрикса. Высказано предположение, что значительная часть микротрубочек в клетке намного короче, чем предполагалось ранее. Предложена оригинальная концепция динамики роста и укорочения микротрубочек как процесса одномерной диффузии, что позволяет описывать их поведение на количественном уровне. Предполагается, что роль центросомы состоит не столько в нуклеации микротрубочек, сколько в пространственной организации сети свободных микротрубочек с помощью стабильных микротрубочек, закрепленных на ней. Показано, что белки, участвующие в различных этапах биогенеза рибосом в интерфазе, имеют разную динамику в митозе. Впервые доказано, что белок ядрышка В23 мигрирует в полюса митотического веретена при делении клеток. Предложена оригинальная методика реконструкции ядрышка с помощью гипотонического шока, которая позволяет смоделировать основные этапы митотической реконструкции ядрышек в интерфазных клетках. Установлено, что транскрипционный комплекс РНК полимеразы I в митозе и мейозе обладает разными иммуноцитохимическими свойствами.

Научные достижения отдела отмечены Ломоносовской премией МГУ (В.Ю.Поляков).
Основные научные публикации отдела:

1. 
   Uzbekov R, Timirbulatova E, Watrin E, Cubizolles F, Ogereau D, Gulak P, Legagneux V, Polyakov VJ, Le Guellec K, Kireev I. Nucleolar association of pEg7 and XCAP-E, two members of Xenopus laevis condensin complex in interphase cells. J Cell Sci. 2003; 116: 1667-78.
   
2. 
   Vorobjev IA, Liang H, Wright WH, Berns MW. Optical trapping for chromosome manipulation: a wavelength dependence of induced chromosome bridges. Biophys J. 1993; 64: 533-8.
   
3. 
   Vorobjev IA, Svitkina TM, Borisy GG. Cytoplasmic assembly of microtubules in cultured cells. J Cell Sci. 1997; 110: 2635-45.
   
4. 
   Vorobjev IA, Rodionov VI, Maly IV, Borisy GG. Contribution of plus and minus end pathways to microtubule turnover. J Cell Sci. 1999; 112: 2277-89.
   
5. 
   Komarova YA, Vorobjev IA, Borisy GG. Life cycle of MTs: persistent growth in the cell interior, asymmetric transition frequencies and effects of the cell boundary. J Cell Sci. 2002; 115: 3527-39.
   
6. 
   Zatsepina OV, Bouniol-Baly C, Amirand C, Debey P. Functional and molecular reorganization of the nucleolar apparatus in maturing mouse oocytes. Dev Biol. 2000; 223: 354-70.
   
7. 
   Seither P, Zatsepina O, Hoffmann M, Grummt I. Constitutive and strong association of PAF53 with RNA polymerase I. Chromosoma. 1997; 106: 216-25.
   
8. 
   Zatsepina OV, Dudnic OA, Todorov IT, Thiry M, Spring H, Trendelenburg MF. Experimental induction of prenucleolar bodies (PNBs) in interphase cells: interphase PNBs show similar characteristics as those typically observed at telophase of mitosis in untreated cells. Chromosoma. 1997; 105: 418-30.
   
9. 
   Fais D, Prusov AN, Polyakov VYu. The anchorosome, a special chromatin granule for the anchorage of the interphase chromosome to the nuclear envelope. Cell Biol Int Rep. 1989; 13: 747-58.
   
10. 
    Zatsepina OV, Polyakov VY, Chentsov YS. Differential decondensation of mitotic chromosomes during hypotonic treatment of living cells as a possible cause of G-banding: an ultrastructural study. Chromosoma. 1989; 98: 109-16.
    
11. 
    Kiryanov GI, Smirnova TA, Polyakov VYu. Nucleomeric organization of chromatin. Eur J Biochem. 1982; 124: 331-8.
    

Основные публикации за последние 3 года:

1. 
   Alieva IB, Vorobjev IA. Vertebrate primary cilia: a sensory part of centrosomal complex in tissue cells, but a "sleeping beauty" in cultured cells? Cell Biol Int Rep. 2004; 28: 139-50.
   
2. 
   Prusov AN, Kireyev II, Polyakov VYu. Visible light irradiation of ethidium bromide-stained interphase nuclei causes DNA-protein linking and structural stabilization of nucleoprotein complexes. Photochem Photobiol. 2003; 78: 592-8.
   
3. 
   Beenders B, Watrin E, Leganeux V, Kireev I, Bellini M. Distribution of XCAP-E and XCAP-D2 in the Xenopus oocyte nucleus. Chromosome Res. 2003; 11: 549-64.
   
4. 
   Uzbekov R, Timirbulatova E, Watrin E, Cubizolles F, Ogereau D, Gulak P, Legagneux V, Polyakov VJ, Le Guellec K, Kireev I. Nucleolar association of pEg7 and XCAP-E, two members of Xenopus laevis condensin complex in interphase cells. J Cell Sci. 2003; 116: 1667-78.
   
5. 
   Zatsepina O, Baly C, Chebrout M, Debey P. The step-wise assembly of a functional nucleolus in preimplantation mouse embryos involves the cajal (coiled) body. Dev Biol. 2003; 253: 66-83.
   
6. 
   Vorobjev IA, Alieva IB, Grigoriev IS, Borisy GG. Microtubule dynamics in living cells: direct analysis in the internal cytoplasm. Cell Biol Int. 2003; 27: 293-4.
   
7. 
   Uzbekov R, Kireyev I, Prigent C. Centrosome separation: respective role of microtubules and actin filaments. Biol Cell. 2002; 94: 275-88.
   
8. 
   Sheval EV, Prusov AN, Kireev II, Fais D, Polyakov VY. Organization of higher-level chromatin structures (chromomere, chromonema and chromatin block) examined using visible light-induced chromatin photo-stabilization. Cell Biol Int. 2002; 26: 579-91.
   
9. 
   Maly IV, Vorobjev IA.Centrosome-dependent anisotropic random walk of cytoplasmic vesicles. Cell Biol Int. 2002; 26: 791-9.
   
10. 
    Komarova YA, Vorobjev IA, Borisy GG. Life cycle of MTs: persistent growth in the cell interior, asymmetric transition frequencies and effects of the cell boundary.
    J Cell Sci. 2002; 115: 3527-39.
    
11. 
    Soukhomlinova MY, Fais D, Kireev II, Gianguzza F, Morici G, Giudice G, Poliakov VY. Division and motility of mitochondria in sea urchin embryogenesis. J Submicrosc Cytol Pathol. 2001; 33: 433-42.
    
12. 
    Chudinova EM, Kireev IL, Fais D, Gianguzza F, Giudice G, Morici G, Vorobjev IA, Poliakov VYU. Noncanonical structural-functional organization of nucleoli in maturing oocytes of sea urchin Paracentrotus lividus. J Submicrosc Cytol Pathol. 2001; 33: 301-11.
    
13. 
    Belgareh N, Rabut G, Bai SW, van Overbeek M, Beaudouin J, Daigle N, Zatsepina OV, Pasteau F, Labas V, Fromont-Racine M, Ellenberg J, Doye V. An evolutionarily conserved NPC subcomplex, which redistributes in part to kinetochores in mammalian cells. J Cell Biol. 2001; 154: 1147-60.
    
14. 
    Vorobjev I, Malikov V, Rodionov V. Self-organization of a radial microtubule array by dynein-dependent nucleation of microtubules. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 10160-5.