Отдел молекулярной биологии микроорганизмов

Равин Николай Викторович
Заведующий отделом
Заведующий лабораторией систем молекулярного клонирования
Заместитель директора по научной работе
доктор биологических наук, профессор
ИНБ, комн. 403
Телефон  +7 (499) 783-32-64
E-Mail  nravin@biengi.ac.ru
Марданов Андрей Владимирович
Заведующий лабораторией геномики микроорганизмов и метагеномики
доктор биологических наук, профессор РАН
ИНБ, комн. 405
Телефон  +7 (499) 783-32-64
E-Mail  mardanov@biengi.ac.ru

Основное

ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛА

Ключевые слова
молекулярная микробиология, геномика микроорганизмов, метагеномика, геномика растений, биотехнологии, генетическая инженерия, фермент, вирусы растений, вакцина, нанобиотехнологии, высокопроизводительное секвенирование

Направления исследований

  • Изучение особенностей структуры, эволюции и экспрессии геномов экстремофильных и биотехнологически значимых микроорганизмов методами высокопроизводительной геномики
  • Метагеномный анализ микробных сообществ
  • Идентификация и характеристика новых ферментов для биотехнологии и биомедицины
  • Изучение структуры и эволюции геномов растений в результате секвенирования и анализа ядерных и органелльных геномов
  • Разработка рекомбинантных вакцин на основе нанобиотехнологических подходов
  • Разработка методов получения в растениях вакцинных белков возбудителей инфекционных заболеваний человека и животных («растения-биофабрики»)

 

Основные методы исследований
Уникальные/редкие методы исследования (на базе собственного оборудования), имеющиеся в лаборатории:
— Высокопроизводительное секвенирование метагеномов, геномов и транскриптомов микроорганизмов и растений, анализ данных методами биоинформатики.

Методы фундаментальных исследований:

  • методы генетической инженерии микроорганизмов (бактерии Escherichia coli, дрожжи):  клонирование, гетерологичная экспрессия генов, мутагенез и т.п.
  • молекулярно-биологические методы (выделение и анализ ДНК, РНК и белков и т.п.)
  • характеристика наноразмерных частиц и белковых комплексов методами атомно-силовой микроскопии
  • экспрессия рекомбиантных белков в растениях с помощью фитовирусных векторов

Краткая история отдела
Лаборатория систем молекулярного клонирования была создана в 1992 году при организации Центра «Биоинженерия» РАН. С 1999 года руководителем подразделения является д.б.н., профессор Н.В. Равин.

В 2014 году из состава лаборатории в качестве самостоятельного научного подразделения была выделена группа геномики микроорганизмов (рук. д.б.н. А.В. Марданов) и организован Отдел молекулярной биологии микроорганизмов, включающий эту группу и Лабораторию систем молекулярного клонирования. В 2017г группа геномики микроорганизмов преобразована в Лабораторию геномики микроорганизмов и метагеномики.

Достижения

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Молекулярная микробиология

Определен механизм репликации линейной ДНК с ковалентно замкнутыми теломерами у прокариот. Определена структура генома уникального объекта — бактериофага N15, который в лизогенном состоянии не интегрируется в хромосому E. coli, а представляет собой линейную плазмиду c ковалентно замкнутыми концами (теломерами). На примере N15 предложена и впервые в мире экспериментально доказана модель репликации линейной ДНК с ковалентно замкнутыми теломерами. Этот механизм специфичен для прокариот и отличается от механизма репликации ДНК поксвирусов и других эукариотических репликонов с ковалентно замкнутыми теломерами.

Впервые в России в 2007-2010 гг. реализован крупномасштабный проект по расшифровке полных геномов микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях среды. На основе геномных данных определены особенности метаболизма и экологическая роль этих микроорганизмов, пути и механизмы эволюции, идентифицированы ферменты, перспективные для решения биотехнологических задач.

В результате метагеномного анализа подземных вод Западной Сибири, залегающих в мезозойских осадочных породах на глубинах 2-3 км, охарактеризованы уникальные микробные сообщества. Анализ этих метагеномов позволил получить геномы нескольких сот микроорганизмов, в том числе представителей нескольких «некультивируемых» бактериальных таксонов высшего уровня (филума). На основе геномных данных определено филогенетическое положение новых бактерий, охарактеризованы пути их метаболизма и функциональная роль в микробном сообществе. Построена модель биогеохимических процессов в подземном водном резервуаре.

В результате метагеномного анализа и секвенирования геномов единичных клеток обнаружено исключительно высокое генетическое сходство (идентичность нуклеотидных последовательностей выше 99.99%) штаммов бактерий Desulforudis audaxviator из подземных экосистем в Сибири, Южной Африке и США. Эти данные указывают на низкую скорость эволюции в подземных экосистемах и/или неизвестные пути распространения таких микроорганизмов.

Геномика растений

C участием коллектива отдела выполнены международные проекты по секвенированию геномов картофеля и пшеницы, идентифицированы гены, определяющие хозяйственно-ценные признаки. Эти результаты вносят вклад в понимание структуры, функционирования и эволюции генома растений и открывают новые возможности для работ в области генетики и селекции. Статьи по результатам этих работ опубликованы в журналах Nature и Science.

Биомедицина

Разработана кандидатная противогриппозная вакцина на основе М2е пептида вируса гриппа, экспонированного на поверхности вирусоподобных частиц. Последовательность М2е пептида неизменна у различных штаммов вируса гриппа А что позволяет создавать на его основе «универсальные» вакцины. Установлено, что иммунизация мышей препаратами химерных вирусоподобных частиц вызывает эффективный иммунный ответ против М2е и защищает их от летальной инфекции различными штаммами вируса гриппа. Такая «универсальная» вакцина будет предназначена для вакцинации один раз в несколько лет, а не ежегодно, что в перспективе позволит решить основную проблему иммунопрофилактики гриппа – необходимость ежегодного создания новой вакцины против вновь появляющегося штамма гриппа и вакцинации населения. Разработанная кандидатная вакцина успешно прошла доклинические и 1 стадию клинических исследований.

Разработаны новые эффективные методы продукции в растениях вакцинных белков возбудителей инфекционных заболеваний человека и животных. Высокий уровень продукции рекомбинантных белков в растениях достигается за счет использования системы экспрессии, основанной на рекомбинантных вирусах растений. Разработана кандидатная «растительная» противогриппозная вакцина на основе вирусоподобных частиц – носителей М2е пептида вируса гриппа.

Микробные биотехнологии

В результате метагеномного анализа коммунальных сточных вод города Москвы, активированного ила очистных сооружений и очищенных сточных вод, охарактеризован функциональный потенциал микробных консорциумов, используемых для очистки сточных вод. Очистные установки обеспечивали эффективное удаление из сточных вод органических веществ, азота и фосфора, а также фекальной микробиоты. Как в неочищенных, так в прошедших очистку сточных водах обнаружено несколько сотен генов антибиотикорезистентности, которые могут придавать устойчивость ко всем наиболее часто используемым классам антибиотиков. В резистомах преобладали гены, кодирующие устойчивость к бета-лактамам, макролидам, аминогликозидам, тетрациклинам и сульфаниламидам. Эффективность удаления определенных генов антибиотикорезистентности  зависела от технологии очистки сточных вод. Сравнение резистомов из очистных сооружений Москвы и крупных городов других стран мира показало, что распространенность и состав резистома зависят от социальных, экономических, медицинских и экологических факторов.

С помощью метагеномного и метатранскриптомного анализа были исследованы микробные сообщества, осуществляющие очистку сточных вод по технологии анаммокс. В результате были определены геномы основных групп анаммокс-бактерий, присутствующих в этих сообществах. С помощью метатранскриптомного анализа исследован ответ сообществ на различные физические и химические факторы, в частности, повышение концентрации кислорода, сульфида. Полученные данные легли в основу новых приемов воздействия на микробные сообщества для восстановления активности анаммокс-сообщества за счет модификации его состава.

Исследованы микробные консорциумы, осуществляющие биовыщелачивание цветных и благородных металлов. С помощью молекулярных методов было проанализировано изменение состава микробных консорциумов, которые сформировались в разных условиях, а также реконструирован их метаболизм на основе метагеномных данных. Разработаны подходы для обогащения консорциума целевыми группами микроорганизмов для повышения эффективности процессов биовыщелачивания.

Впервые в РФ выполнен метагеномный анализ микробного сообщества нефтяных пластов Татарстана; собрано 75 геномов микроорганизмов. Результаты метагеномного анализа были подтверждены в лаборатории  нефтяной микробиологии выделением чистых культур нефтеокисляющих, бродильных, сульфат-редуцирующих , денитрифицирующих и метаногенных прокариот. Полученные результаты были использованы специалистами  ПАО «Татнефть» и ФИЦ Биотехнологии РАН для повышения нефтеотдачи в результате воздействия на микробное сообщества с использованием пластовых микроорганизмов.

Микробиология для виноделия

Расшифрованы геномы винных штаммов дрожжей из коллекции микроорганизмов виноделия «Магарач», используемые при приготовлении отечественных вин типа херес, столовых и игристых вин. В результате сравнительного геномного анализа установлено, что хересные штаммы дрожжей вне зависимости от мест их выделения образуют узкую филогенетическую группу винных дрожжей. Полученные геномные данные легли в основу работ по разработке новых стратегий направленного отбора и селекции штаммов дрожжей для совершенствования технологий производства отечественных вин.

В результате метагеномного анализа пленок дрожжей, используемых при разных технологиях получения вин типа херес, установлен состав микроорганизмов биопленок (дрожжей и бактерий). Основным их компонентом являются устойчивые к высокому содержанию спирта хересные дрожжи Saccharomyces cerevisiae. При этом окисление виноматериала обеспечивают дрожжи, а минорные примеси бактерий порядка Lactobacillales способствуют снижению кислотности и улучшению аромата вина. Показано, что жесткие технологические условия обеспечивают стабильность генома основного производственного штамма хересных дрожжей S. cerevisiae.

В результате транскриптомного анализа охарактеризованы профили транскрипции хересного штамма дрожжей на разных стадиях развития хересной пленки. Полученные данные позволили выявить ряд дифференциально экспрессирующихся генов, участвующих в различных метаболических процессах, важных для окисления спиртов при росте дрожжей в пленке в анаэробных и аэробных условиях и участвующих в образовании альдегидов, ацеталей и других соединений, определяющих вкус и аромат вина типа херес.

С использованием технологий геномного редактирования создан штамм винных дрожжей, способный осуществлять яблочно-молочное брожение и обеспечивающий снижение содержания этилкарбамата в вине. Использование созданного штамма винных дрожжей позволит в ходе получения вина осуществлять спиртовое и яблочно-молочное брожение не в две, а в одну стадию, при этом в получаемом вине снижается содержание этилкарбамата, являющегося канцерогенным веществом.

Сотрудники

СОСТАВ ОТДЕЛА

ФИО Ученая степень, звание Должность Место работы Городской телефон Внутренний телефон E-mail
1Марданов
Андрей Владимирович
д.б.н., профессор РАНзав. лабораторией, г.н.с.ИНБ, комн. 405(499) 783-32-64-mardanov@biengi.ac.ru
2Равин
Николай Викторович
д.б.н., профессорзав. лабораторией/ зам. директора по научной работе ИНБ, комн. 403(499) 783-32-64223nravin@mail.ru
3Бегматов
Шахжахон Абдуллаевич
к.б.н.с.н.с. ИНБ, комн. 307 (499) 783-32-64223shabegmatov@gmail.com
4Белецкий
Алексей Владиславович
-н.с.ИНБ, комн. 307(499) 783-32-64-mortu@yandex.ru
5Блохина
Елена Александровна
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 403(499) 783-32-64123blohina-lena87@mail.ru
6Васягин
Егор Аркадьевич
-м.н.с.ИНБ, комн. 404 (499) 783-32-64123egor.vasyagin@gmail.com
7Груздев
Евгений Владимирович
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 405(499) 783-32-64-gruevg@ya.ru
8Зыкова
Анна Андреевна
к.б.н.н.с.ИНБ, комн. 403(499) 783-32-64123nuta2109@gmail.com
9Кадников
Виталий Валерьевич
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 405(499) 783-32-64-vkadnikov@bk.ru
10Котляров
Роман Юрьевич
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 404(499) 783-32-64123kotlyarov@biengi.ac.ru
11Куприянов
Виктор Васильевич
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 403(499) 783-32-64123vkoop@biengi.ac.ru
12Марданова
Евгения Сергеевна
д.б.н.в.н.с.ИНБ, комн. 404(499) 783-32-64123mardanovaes@mail.ru
13Ракитин
Андрей Львович
к.б.н.с.н.с.ИНБ, комн. 403(499) 783-32-64123rakitin@biengi.ac.ru
14Чертилина
Татьяна Анатольевна
-ст. лаборантИНБ, комн. 403(499) 783-32-64123-

 

Разработки

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ

Статус Наименование разработки Дата Где Краткое описание
1 Планируется к внедрению Кандидатная противогриппозная нановакцина на основе М2е пептида вируса гриппа, экспонированного на поверхности вирусоподобных наночастиц Разработана кандидатная противогриппозная нановакцина на основе М2е пептида вируса гриппа, экспонированного на поверхности вирусоподобных наночастиц. Получен гибридный белок, в котором в состав НВс антигена вируса гепатита В в район поверхностной иммунодоминантной петли включены 4 копии последовательности М2е пептида вируса гриппа А человека. Установлено, что иммунизация мышей препаратами химерных вирусоподобных частиц вызывает эффективный иммунный ответ против М2е и защищает их от летальной инфекции различными штаммами вируса гриппа. Разработанная кандидатная противогриппозная вакцина успешно прошла доклинические исследования в ФГБУ «НИИгриппа» Минздрава

Оборудование

УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ


Название оборудования/ коллекции Место нахождения
1 Секвенатор MinIon (Oxford Nanopore) ИНБ, комн. 405
2 Аппарат для гидродинамической фрагментации ДНК Hydroshear ИНБ, комн. 307
3 Биоанализатор нуклеиновых кислот и белков Agilent Bioanalyzer ИНБ, комн. 307
4 Напольная ультрацентрифуга Optima L-90к ИНБ, комн. 402
5 Система для проведения пульс-электрофорезаДНК с охлаждающим модулем ИНБ, комн. 405
6 Счетчик микрочастиц CASY ИНБ, комн. 307

РИД

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (патенты, полезные модели, базы данных, ноу-хау и пр.)
Регистрационный номер Тип Название Авторы Заявитель/ патентообладатель Дата приоритета Дата публикации
1 2378379 Патент на изобретение РФ Использование гена мембранной пирофосфатазы бактерии Rhodospirillum rubrum для изменения свойств растений Дьякова Е.В.
Ракиин А.Л.
Байков А.А.
Камионская А.М.
Равин Н.В.
Скрябин К.Г.
ФИЦ Биотехнологии РАН 07.10.2008 10.01.2010
2 2390563 Патент на изобретение РФ Рекомбинантный вирусный вектор для продукции в растениях белка Е1 вируса краснухи (варианты) и система экспрессии белка Е1 вируса краснухи в клетках растения (варианты) Котляров Р.Ю.
Марданова Е.С.
Равин Н.В.
Свешников П.Г.
Скрябин К.Г.
ФИЦ Биотехнологии РАН 21.10.2008 27.05.2010
3 2402607 Патент на изобретение РФ Вирусный вектор для продукции рекомбинантных белков в растениях Марданова Е.С.
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 21.10.2008 27.10.2010
4 2405823 Патент на изобретение РФ Термостабильная ДНК-лигаза из археи рода Thermococcus, способ ее получения и нуклеотидная последовательность ДНК, кодирующая эту ДНК-лигазу Смагин В.А.
Марданов А.В.
Бонч-Осмоловская Е.А.
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 29.01.2009 10.12.2010
5 2413767 Патент на изобретение РФ Термостабильная ДНК-лигаза из археи рода Acidilobus Смагин В.А.
Марданов А.В.
Прокофьева М.И.
Бонч-Осмоловская Е.А.
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 16.10.2009 10.03.2011
6 2413766 Патент на изобретение РФ Термостабильная алкогольдегидрогеназа из археи Thermococcus sibiricus Безсуднова Е.Ю.
Бонч-Осмоловская Е.А.
Гумеров В.М.
Марданов А.В.
Попов В.О.
Равин Н.В.
Скрябин К.Г.
Стеханова Т.Н.
ФИЦ Биотехнологии РАН 16.10.2009 10.03.2011
7 2460796 Патент на изобретение РФ Рекомбинантный вирусный вектор и система экспрессии в клетках растения гибридного белка, включающего внеклеточный домен белка М2 вируса гриппа, присоединенный к ядерному антигену вируса гепатита В Марданова Е.С.
Котляров Р.Ю.
Куприянов В.В.
Равин Н.В.
Скрябин К.Г.
ФИЦ Биотехнологии РАН 24.11.2010 10.09.2012
8 2467014 Патент на изобретение РФ Состав полиэпитопного белка для индукции иммунного ответа против вируса ящура Андрианова Е.П.
Кременчугская С.Р. Борисов В.В.
Эльдаров М.А.
Равин Н.В.
Фолимонов А.С.
Скрябин К.Г.
ФИЦ Биотехнологии РАН 06.12.2010 20.11.2012
9 2508402 Патент на изобретение РФ Термостабильная липаза из бактерии Thermosyntropha lipolytica, активная в щелочной среде Гумеров В.М.
Марданов А.В.
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 02.10.2012 27.02.2014
10 2523581 Патент на изобретение РФ Применение рекомбинантной бета-галактозидазы AsBgl 1390 из археи Acidilobus saccharovorans в качестве бета-глюкозидазы, бета-ксилозидазы и бета-маннозидазы Гумеров В.М.
Марданов А.В.,
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 12.10.2012 20.07.2014
11 0002603277 Патент на изобретение РФ Ацидофильный штамм Desulfosporosinus sp. для очистки загрязненных экосистем с экстремально кислыми значениями от ионов тяжелых металлов Пименов Н.В.
Марданов А.В.
Булаев А.Г.
ФИЦ Биотехнологии РАН  29.12.2015 28.11.2016
12 2742336 Патент на изобретение РФ Кросс-реактивная рекомбинантная вакцина против вируса гриппа А человека. Блохина Е.А.
Лиознов Д.А.
Равин Н.В.
Савватеева Ю.М.
Степанова Л.М.
Скрябин К.Г.
Цыбалова Л.М.
ФИЦ Биотехнологии РАН 06.04.2020 04.02.2021
13 2751356 Патент на изобретение РФ Способ удаления азотсодержащих соединений из сточных вод Пименов Н.В.
Николаев Ю.А.
Грачев В.А.
Каллистова А.Ю.
Берестовская Ю.Ю.
Равин Н.В.
Марданов А.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 13.07.2020 13.07.2021
14 2753657 Патент на изобретение РФ Способ биологической очистки сточных вод от фосфатов. Пименов Н.В.
Дорофеев А.Г.
Николаев Ю.А.
Грачев В.А.
Пелевина А.В.
Берестовская Ю.Ю.
Каллистова А.Ю.
Котляров Р.Ю.
Белецкий А.В.
Равин Н.В.
Марданов А.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 24.07.2020 19.08.2021
15 2757013 Патент на изобретение РФ Рекомбинантная противогриппозная вакцина с широким спектром защиты и способ ее получения. Блохина Е.А.
Васин А.В.,
Равин Н.В.
Степанова Л.М.
Скрябин К.Г.
Цыбалова Л.М.
ФИЦ Биотехнологии РАН 19.12.2017 08.10.2021
16 2804092 Патент на изобретение РФ Винный полиплоидный штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae I-328-4 ВКПМ Y-5031. Ураков В.Н.
Кушниров В.В.
Александров А.И.
Марданов А.В.
Равин Н.В.
Танащук Т.Н.
Иванова Е.В.
Шаламитский М.Ю.
ФИЦ Биотехнологии РАН 10.11.2022 26.09.2023
17 2852174 Патент на изобретение РФ Рекомбинантная вакцина против вируса гриппа А человека и способ ее получения. Зыкова А.А.
Васягин Е.А.
Марданова Е.С.
Блохина Е.А.
Равин Н.В.
ФИЦ Биотехнологии РАН 31.01.2025 04.12.2025

Публикации

ЗНАЧИМЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
  1. Ravin N.V., Ravin V.K. Use of a linear multicopy vector based on the mini-replicon of temperate coliphage N15 for cloning DNA with abnormal secondary structures. Nucleic Acids Research, 1999, 27, 13
  2. Ravin N., Svarchevsky, A., Deho G. The antiimunity system of phage-plasmid N15: identification of the antirepressor gene and its control by a small processed RNA. Molecular Microbiology, 1999, 34: 980-994
  3. Ravin V., Ravin N., Casjens S., Ford M., Hatfull G., & Hendrix R. Genomic sequence and analysis of the atypical bacteriophage N15. J. Mol. Biol., 2000, 299, 53-73
  4. Ravin, N.V., Kuprianov, V.V., Gilcrease, E.B., & Casjens, S.R. Bidirectional replication from an internal ori site of the linear N15 plasmid prophage. Nucleic Acids Research, 2003, 31, 6552-6560
  5. Mardanov A.V., Ravin N.V., Svetlitchnyi V.A., Beletsky A.V., Miroshnichenko M.L., Bonch-Osmolovskaya E.A., Skryabin K.G. Metabolic versatility and indigenous origin of the archaeon Thermococcus sibiricus, isolated from a Siberian oil reservoir, as revealed by genome analysis. Appl. Environ. Microbiol., 2009, 75,  4580-4588
  6. Godiska R., Mead D., Dhodda V., Wu C., Hochstein R., Karsi A., Usdin K., Entezam A., Ravin N. Linear plasmid vector for cloning of repetitive or unstable sequences in Escherichia coli. Nucleic Acids Res, 2010, 38(6), e88
  7. Potato Genome Sequencing Consortium, Xu X., Pan S., Cheng S., Zhang B., Mu D., Ni P., Zhang G., Yang S., Li R., Wang J., Orjeda G., Guzman F., Torres M., Lozano R., Ponce O., Martinez D., De la Cruz G., Chakrabarti S.K., Patil V.U., Skryabin K.G., Kuznetsov B.B., Ravin N.V., Kolganova T.V., Beletsky A.V., Mardanov A.V., Di Genova A., Bolser D.M., Martin D.M., Li G., Yang Y., Kuang H., Hu Q., Xiong X., Bishop G.J., Sagredo B., Mejía N., Zagorski W., Gromadka R., Gawor J., Szczesny P., Huang S., Zhang Z., Liang C., He J., Li Y., He Y., Xu J., Zhang Y., Xie B., Du Y., Qu D., Bonierbale M., Ghislain M., Herrera M.del R., Giuliano G., Pietrella M., Perrotta G., Facella P., O’Brien K., Feingold S.E., Barreiro L.E., Massa G.A., Diambra L., Whitty B.R., Vaillancourt B., Lin H., Massa A.N., Geoffroy M., Lundback S., Della Penna D., Buell C.R., Sharma S.K., Marshall D.F., Waugh R., Bryan G.J., Destefanis M., Nagy I., Milbourne D., Thomson S.J., Fiers M., Jacobs J.M., Nielsen K.L., Sønderkær M., Iovene M., Torres G.A., Jiang J., Veilleux R.E., Bachem C.W., de Boer J., Borm T., Kloosterman B., van Eck H., Datema E., Hekkert B.L., Goverse A., van Ham R.C., Visser R.G. Genome sequence and analysis of the tuber crop potato. — Nature, 2011, 475(7355), 189-195
  8. Kadnikov VV, Mardanov AV, Beletsky AV, Shubenkova OV, Pogodaeva TV, Zemskaya TI, Ravin NV, Skryabin KG. Microbial community structure in methane hydrate-bearing sediments of freshwater Lake Baikal. FEMS Microbiol Ecol. 72012, 9, 348-358
  9. Podosokorskaya O.A., Kadnikov V.V., Gavrilov S.N., Mardanov A.V., Merkel A.Y., Karnachuk O.V., Ravin N.V., Bonch-Osmolovskaya E.A., Kublanov I.V. Characterization of Melioribacter roseus gen. nov., sp. nov., a novel facultatively anaerobic thermophilic cellulolytic bacterium from the class Ignavibacteria, and a proposal of a novel bacterial phylum Ignavibacteriae. Environ. Microbiol., 2013, 15(6): 1759-1571
  10. Ravin NV, Eldarov MA, Kadnikov VV, Beletsky AV, Schneider J, Mardanova ES, Smekalova EM, Zvereva MI, Dontsova OA, Mardanov AV, Skryabin KG. Genome sequence and analysis of methylotrophic yeast Hansenula polymorpha DL1. BMC Genomics, 2013, 14(1): 837
  11. Blokhina E.A., Kuprianov V.V., Tsybalova L.M., Kiselev O.I., Ravin N.V., Skryabin K.G. A molecular assembly system for presentation of antigens on the surface of HBc virus-like particles. Virology, 2013, 435, 293-300
  12. Pezeshgi Modarres H, Dorokhov BD, Popov VO, Ravin NV, Skryabin KG, Dal Peraro M. Understanding and engineering thermostability in DNA ligase from Thermococcus sp. 1519. Biochemistry, 2015, 54(19):3076-85
  13. Ravin NV, Blokhina EA, Kuprianov VV, Stepanova LA, Shaldjan AA, Kovaleva AA, Tsybalova LM, Skryabin KG. (2015) Development of a candidate influenza vaccine based on virus-like particles displaying influenza M2e peptide into the immunodominant loop region of hepatitis B core antigen: Insertion of multiple copies of M2e increases immunogenicity and protective efficiency. Vaccine, 2015, 33(29):3392-3397
  14. Mardanova ES, Kotlyarov RY, Kuprianov VV, Stepanova LA, Tsybalova LM, Lomonosoff GP, Ravin NV. Rapid high-yield expression of a candidate influenza vaccine based on the ectodomain of M2 protein linked to flagellin in plants using viral vectors. BMC Biotechnology, 2015, 15: 42
  15. Ravin N.V., Gruzdev E.V., Beletsky A.B., Mazur A.M., Prokhortchouk E.B., Filyushin M.A.,  Kochieva E.Z., Kadnikov V.V., Mardanov A.B., Skryabin K.G. The loss of photosynthetic pathways in the plastid and nuclear genomes of the non-photosynthetic mycoheterotrophic eudicot Monotropa hypopitys. BMC Plant Biology, 2016, 16: 929.
  16. Mardanova E.S., Blokhina E.A., Tsybalova L.M., Peyret H., Lomonossoff G.P., Ravin N.V. Efficient transient expression of recombinant proteins in plants by the novel pEff vector based on the genome of Potato Virus X. Front. Plant Sci. 2017, 8: 247
  17. Eldarov MA, Beletsky AV, Tanashchuk TN, Kishkovskaya SA, Ravin NV and Mardanov AV Whole-genome analysis of three yeast strains used for production of sherry-like wines revealed genetic traits specific to flor yeasts. Front. Microbiol., 2018, 9: 965.
  18. International Wheat Genome Sequencing Consortium, Appels R, Eversole K,….Ravin N, Ravin N, Skryabin K, Beletsky A, Kadnikov V, Mardanov A, Nesterov M, Rakitin A,….Uauy C. Shifting the limits in wheat research and breeding using a fully annotated reference genome. Science, 361(6403): pii: eaar7191.
  19. Kadnikov VV, Mardanov AV, Beletsky AV, Banks D, Pimenov NV, Frank YA, Karnachuk OV, Ravin NV. A metagenomic window into the 2-km-deep terrestrial subsurface aquifer revealed multiple pathways of organic matter decomposition. FEMS Microbiol Ecol, 2018, 94(10): fiy152.
  20. Karnachuk OV, Frank YA, Lukina AP, Kadnikov VV, Beletsky AV, Mardanov AV, Ravin NV. Domestication of previously uncultivated Candidatus Desulforudis audaxviator from a deep aquifer in Siberia sheds light on its physiology and evolution. ISME J, 2019, 13(8): 1947-1959.
  21. Gruzdev EV, Kadnikov VV, Beletsky AV, Kochieva EZ, Mardanov AV, Skryabin KG, Ravin NV. (2019) Plastid genomes of carnivorous plants Drosera rotundifolia and Nepenthes × ventrata reveal evolutionary patterns resembling those observed in parasitic plants. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20: 4107.
  22. Mardanov AV, Beletsky AV, Ravin NV, Botchkova EA, Litti YV, Nozhevnikova AN. Genome of a novel bacterium «Candidatus Jettenia ecosi» reconstructed from the metagenome of an anammox bioreactor. Front Microbiol. 2019, 10: 2442.
  23. Kadnikov VV, Mardanov AV, Beletsky AV, Karnachuk OV and Ravin NV. Microbial life in the deep subsurface aquifer illuminated by metagenomics. Front. Microbiol. 2020, 11: 572252.
  24. Mardanov AV, Eldarov MA, Beletsky AV, Tanashchuk TN, Kishkovskaya SA, Ravin NV. Transcriptome Profile of Yeast Strain Used for Biological Wine Aging Revealed Dynamic Changes of Gene Expression in Course of Flor Development. Front Microbiol. 2020, 11: 538.
  25. Eldarov MA, Mardanov AV. Metabolic Engineering of Wine Strains of Saccharomyces cerevisiae. Genes (Basel). 2020, 11(9): 964.
  26. Pletnev P, Pupov D, Pshanichnaya L, Esyunina D, Petushkov I, Nesterchuk M, Osterman I, Rubtsova M, Mardanov A, Ravin N, Sergiev P, Kulbachinskiy A, Dontsova O. Rewiring of growth-dependent transcription regulation by a point mutation in region 1.1 of the housekeeping σ factor. Nucleic Acids Res. 2020, 48(19): 10802-10819.
  27. Karnachuk OV, Lukina AP, Kadnikov VV, Sherbakova VA, Beletsky AV, Mardanov AV, Ravin NV. Targeted isolation based on metagenome-assembled genomes reveals a phylogenetically distinct group of thermophilic spirochetes from deep biosphere. Environ Microbiol. 2021, 23(7): 3585–3598.
  28. Nayfach S, Roux S, Seshadri R, Udwary D, Varghese N, Schulz F, Wu D, Paez-Espino D, Chen IM, Huntemann M, Palaniappan K, Ladau J, Mukherjee S, Reddy TBK, Nielsen T, Kirton E, Faria JP, Edirisinghe JN, Henry CS, Jungbluth SP, Chivian D, Dehal P, Wood-Charlson EM, Arkin AP, Tringe SG, Visel A; IMG/M Data Consortium, Woyke T, Mouncey NJ, Ivanova NN, Kyrpides NC, Eloe-Fadrosh EA. A genomic catalog of Earth’s microbiomes. Nat Biotechnol. 2021, 39(4): 499-509.
  29. Becraft ED, Lau Vetter MCY, Bezuidt OKI, Brown JM, Labonté JM, Kauneckaite-Griguole K, Salkauskaite R, Alzbutas G, Sackett JD, Kruger BR, Kadnikov V, van Heerden E, Moser D, Ravin N, Onstott T, Stepanauskas R. Evolutionary stasis of a deep subsurface microbial lineage. ISME J. 2021, 15(10): 2830-2842.
  30. Zykova AA, Blokhina EA, Stepanova LA, Shuklina MA, Tsybalova LM, Kuprianov VV, Ravin NV. Nanoparticles based on artificial self-assembling peptide and displaying M2e peptide and stalk HA epitopes of influenza A virus induce potent humoral and T-cell responses and protect against the viral infection. Nanomedicine. 2022, 39: 102463.
  31. Begmatov S, Dorofeev AG, Kadnikov VV, Beletsky AV, Pimenov NV, Ravin NV, Mardanov AV. The structure of microbial communities of activated sludge of large-scale wastewater treatment plants in the city of Moscow. Sci Rep. 2022, 12(1): 3458.
  32. Begmatov S, Beletsky AV, Dedysh SN, Mardanov AV, Ravin NV. Genome analysis of the candidate phylum MBNT15 bacterium from a boreal peatland predicted its respiratory versatility and dissimilatory iron metabolism. Front Microbiol. 2022, 13: 951761.
  33. Kallistova A, Nikolaev Y, Grachev V, Beletsky A, Gruzdev E, Kadnikov V, Dorofeev A, Berestovskaya J, Pelevina A, Zekker I, Ravin N, Pimenov N, Mardanov A. New Insight Into the Interspecies Shift of Anammox Bacteria Ca. «Brocadia» and Ca. «Jettenia» in Reactors Fed With Formate and Folate. Front Microbiol. 2022, 12: 802201.
  34. Zykova AA, Blokhina EA, Stepanova LA, Shuklina MA, Ozhereleva OO, Tsybalova LM, Kuprianov VV, Ravin NV. (2023) Nanoparticles carrying conserved regions of Influenza A hemagglutinin, nucleoprotein and M2 protein elicit a strong humoral and T cell immune response and protect animals from infection. Molecules. 28: 6441.
  35. Pelevina A, Gruzdev E, Berestovskaya Y, Dorofeev A, Nikolaev Y, Kallistova A, Beletsky A, Ravin N, Pimenov N, Mardanov A. New insight into the granule formation in the reactor for enhanced biological phosphorus removal. Front. Microbiol. 2023, 14: 1297694.
  36. Bulaev A, Kadnikov V, Elkina Y, Beletsky A, Melamud V, Ravin N, Mardanov A. Shifts in the Microbial Populations of Bioleach Reactors Are Determined by Carbon Sources and Temperature. Biology (Basel). 2023, 12(11): 1411.
  37. Kadnikov VV, Ravin NV, Sokolova DS, Semenova EM, Bidzhieva SK, Beletsky AV, Ershov AP, Babich TL, Khisametdinov MR, Mardanov AV, Nazina TN. Metagenomic and Culture-Based Analyses of Microbial Communities from Petroleum Reservoirs with High-Salinity Formation Water, and Their Biotechnological Potential. Biology (Basel). 2023, 12(10):1300.
  38. Mardanov, A.V.; Gruzdev, E.V.; Beletsky, A.V.; Ivanova, E.V.; Shalamitskiy, M.Y.; Tanashchuk, T.N.; Ravin, N.V. Microbial Communities of Flor Velums and the Genetic Stability of Flor Yeasts Used for a Long Time for the Industrial Production of Sherry-like Wines. Fermentation. 2023, 9, 367.
  39. Begmatov S, Beletsky AV, Dorofeev AG, Pimenov NV, Mardanov AV, Ravin NV. Metagenomic insights into the wastewater resistome before and after purification at large‑scale wastewater treatment plants in the Moscow city. Sci Rep. 2024, 14(1): 6349.
  40. Vasyagin EA, Zykova AA, Mardanova ES, Nikitin NA, Shuklina MA, Ozhereleva OO, Stepanova LA, Tsybalova LM, Blokhina EA, Ravin NV. Influenza A Vaccine Candidates Based on Virus-like Particles Formed by Coat Proteins of Single-Stranded RNA Phages Beihai32 and PQ465. Vaccines. 2024, 12(9): 1033.
  41. Karnachuk OV, Lukina AP, Avakyan MR, Kadnikov VV, Begmatov S, Beletsky AV, Vlasova KG, Novikov AA, Shcherbakova VA, Mardanov AV and Ravin NV. Novel thermophilic genera Geochorda gen. nov. and Carboxydochorda gen. nov. from the deep terrestrial subsurface reveal the ecophysiological diversity in the class Limnochordia. Front. Microbiol. 2024, 15:1441865.
  42. Vasyagin EA, Mardanova ES, Ravin NV. Virus-like Particles Formed by the Coat Protein of the Single-Stranded RNA Phage PQ465 as a Carrier for Antigen Presentation. Molecules. 2025, 30(20): 4056.
  43. Vasyagin E A, Urakov V N, Shalamitskiy MY, Cherviak SN, Ivanova EV, Zagoruyko VI, Beletsky AV, Rakitin AL, Mardanova ES, Kushnirov VV, Ravin NV, Mardanov AV. Development of a Wine Yeast Strain Capable of Malolactic Fermentation and Reducing the Ethyl Carbamate Content in Wine. Foods. 2025, 14(1): 54.
  44. Begmatov S, Beletsky AV, Mardanov AV, Lukina AP, Glukhova LB, Karnachuk OV, Ravin NV. Novel lineages of bacteria with reduced genomes from the gut of farm animals. mSphere. 2025, 10(7): e0029425.
  45. Karnachuk OV, Panova IA, Rusanov II, Avakyan MR, Lukina AP, Ikkert OP, Kijar N, Kadnikov VV, Beletsky AV, Danilova EV, Kopitsyn DS, Pimenov NV, Shcherbakova VA, Ravin NV. Thermophilic and mesophilic sulfate reduction by rare biosphere bacteria in acidic metal-bearing mine wastes from the temperate climate zone. Sci Rep. 2025, 15(1): 44537.
  46. Bulaev A, Kadnikov V, Elkina Y, Beletsky A, Artykova A, Kolosoff A, Ravin N, Mardanov A. Transcriptomic Analysis of the Strain Acidiplasma sp. YE-1 During the Oxidation of Sulfide Minerals Pyrite and Arsenopyrite. Int J Mol Sci. 2025, 26(19): 9287.
  47. Begmatov S, Rakitin AL, Beletsky AV, Mardanov AV, Ravin NV. Plasmids of the multidrug-resistant Citrobacter portucalensis KOS1-1 strain isolated from a wastewater treatment plant harbor antibiotic resistance genes and gene clusters involved in carbon metabolism. Microbiol Spectr. 2026, 14(3):  e0203825.

Диссертации

ЗАЩИЩЕННЫЕ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертант Диссертация Тема работы Научный руководитель/ консультант
Год защиты
1 Равин Н.В. докторская Линейные прокариотические репликоны с ковалентно замкнутыми теломерами: молекулярная генетика и механизм репликации ДНК бактериофага N15 2004
2 Марданов А.В. докторская Расшифровка структур геномов как основа изучения особенностей метаболизма, путей эволюции и биоразнообразия архей Равин Н.В. 2013
3 Дорохов Б.Д. кандидатская Изучение механизмов сегрегационной стабильности линейных плазмид на примере бактериофага N15 Равин Н.В. 2007
4 Марданов А.В. кандидатская Функциональная характеристика репликона бактериофага N15 и конструирование на его основе экспрессионных векторов с регулируемым числом копий Равин Н.В. 2007
5 Марданова Е.С. кандидатская Роль лидерной последовательности гена алкогольдегидрогеназы кукурузы в регуляции трансляции мРНК Равин Н.В. 2008
6 Котляров Р.Ю. кандидатская Вирусоподобные наноразмерные частицы – носители антигенов вирусов гриппа и краснухи Равин Н.В. 2010
7 Смагин В.А. кандидатская Идентификация и характеристика новых ДНК-лигаз из гипертермофильных архей Равин Н.В. 2011
8 Гумеров В.М. кандидатская Молекулярный анализ биоразнообразия микроорганизмов термальных источников Камчатки Равин Н.В., Марданов А.В. 2011
9 Дьякова Е.А. кандидатская Влияние экспрессии гена мембранной Н+ пирофосфатазы Rhodospirillum rubrum на уровень солеустойчивости растений табака Равин Н.В., Камионская А.М. 2012
10 Блохина Е.А. кандидатская Конструирование вирусоподобных частиц на основе корового белка вируса гепатита В и M2 белка вируса гриппа как основы новых противогриппозных вакцин Куприянов В.В. 2013
11 Кадников В.В. кандидатская Молекулярный анализ микробных сообществ мест залегания углеводородов на дне озера Байкал Марданов А.В. 2014
12 Груздев Е.В. кандидатская Особенности структуры и эволюции пластидных геномов паразитических и хищных растений Равин Н.В., Марданов А.В. 2021
13 Марданова Е.С. докторская Разработка систем экспрессии рекомбинантных белков в растениях на основе самореплицирующихся вирусных векторов и их применение для получения антигенов возбудителей инфекционных заболеваний Равин Н.В. 2024
14 Зыкова А.А. кандидатская Конструирование наночастиц на основе рекомбинантных белков, содержащих антигены вируса гриппа Куприянов В.В. 2024

Награды

НАГРАДЫ, ПРЕМИИ, ОТЛИЧИЯ, БЛАГОДАРНОСТИ (за научную и научно-организационную деятельность)
Сотрудники Вид премии/ награды Наименование премии/ награды Год присуждения
1 Марданов А.В. Професор РАН 2018
2 Кадников В.В. Медаль Российской академии наук для молодых ученых по направлению «Физико-химическая биология» За работу «Метагеномный анализ микробных сообществ экстремальных экосистем» 2018
3 Марданов А.В. Премия правительства Москвы молодым ученым за 2013 год в номинации «Биология и медицинские науки» За работы по расшифровке структур геномов микроорганизмов 2014
4 Марданов А.В. Премия Фонда поддержки науки имени академика В.Е. Соколова для молодых ученых За работу «Анализ биоразнообразия микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях, молекулярными методами» 2011
5 Марданов А.В. Премия  Европейской Академии для молодых ученых России по разделу «Биология» За работу «Расшифровка полных геномов термофильных микроорганизмов» 2011