Лаборатория системной биологии ФНКЦ Физико-Химической Медицины ФМБА России специализируется на биоинформатическом анализе «больших данных», получаемых при использовании инструментария омикс-технологий.
Основные направления исследований лаборатории:
• роль секретируемых белков в межклеточной коммуникации;
• идентификация в плазме крови пептидных фрагментов белков микробиоты человека и изучение их биологической активности;
• механизмы регуляции сплайсинга пре-мРНК под действием различных стрессовых факторов;
• анализ иммуногенных пептидов, ассоциированных с главным комплексом гистосовместимости I класса;
• особенности эпигенетической регуляции экспрессии генов при онкологических заболеваниях;
• оптимизация биоинформатических подходов для анализа генетических данных (однонуклеотидные варианты и структурные вариации);
• генетические особенности новых выделенных штаммов микроорганизмов.
Сотрудники лаборатории системной биологии ведут активную преподавательскую деятельность в различных ВУЗах, читают лекции по основам биоинформатики в следующих Университетах: МФТИ(НИУ), МГУ им. М.В. Ломоносова, СПбАУ. Также на базе лаборатории возможно выполнение бакалаврских и магистерских дипломных работ студентами различных ВУЗов.

Георгий Павлович Арапиди
Заведующий лабораторией, кандидат биологических наук
E-mail: arapidi[at]gmail[dot]com
ORCID: 0000-0003-2323-1859
Scopus: 25644508800
ResearcherID: H-7616-2014
Научные интересы:
• поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека на основе идентификации пептидных фрагментов белков микробиот человека, циркулирующих в кровотоке;
• поиск биологически значимых пептидов, циркулирующих в кровотоке человека, в том числе не относящихся к известным белкам человека.
Специализация: биоинформатика, системная биология, протеомика, пептидомика, биохимия, масс-спектрометрия.
Преподавательская деятельность: доцент на кафедре молекулярной и трансляционной медицины Московского Физико-Технического Института (Национальный Исследовательский Университет).

Ксения Сергеевна Ануфриева
Научный сотрудник, кандидат биологических наук
ORCID: 0000-0001-5558-8591
Scopus: 57194450777
ResearcherID: M-2710-2018
Научные интересы:
• изучение коммуникации как между опухолевыми клетками, так и между опухолевыми клетками и клетками опухолевой стромы с целью исследования механизмов химиорезистентности;
• исследование регуляции альтернативного сплайсинга в опухолевых клетках под действием химиотерапии.
Специализация: анализ NGS данных, транскриптомика, машинное обучение для анализа “больших данных”, получаемых с помощью омиксных технологий.

Ринат Илгизович Султанов
Научный сотрудник, кандидат биологических наук
ORCID: 0000-0003-3918-708X
Scopus: 57193722864
ResearcherID: L-5394-2018
Научные интересы:
• изучение эпигенетической регуляции экспрессии генов при различных заболеваниях;
• изучение влияния пострансляционных модификаций транскрипционных факторов на эпигенетический ландшафт энхансеров.
Специализация: анализ данных NGS-секвенирования и данных полученных на различных ДНК-гибридизационных чипах.

Вероника Дмитриевна Гордеева
Младший научный сотрудник
ORCID: 0000-0001-8904-8235
Scopus: 57203219346
ResearcherID: R-7840-2018
Научные интересы:
• изучение роли генетических вариаций в реализации различных заболеваний;
• разработка ансамблевой модели для детекции вариаций числа копий ДНК по данным полноэкзомного секвенирования.
Специализация: анализ данных высокопроизводительного секвенирования, медицинская генетика, машинное обучение.

Алиса Константиновна Воронина
Лаборант-исследователь
Студентка магистратуры МГУ им. Ломоносова
ORCID: 0000-0001-9540-0549
Научные интересы:
• исследование взаимодействия бактерии Helicobacter cinaedi с макрофагальными клетками для выявления факторов, способствующих патогенезу бактерии.
Специализация: микробиология, иммунология, менеджмент биотехнологий.

Александр Андреевич Кузнецов
Лаборант-исследователь
Студент магистратуры МГУ им. М.В.Ломоносова
ORCID: 0000-0001-9026-6934
Scopus: 57220065580
Научные интересы:
• анализ иммунопептидома главного комплекса гистосовместимости I класса опухолевых клеточных линий и тканей для поиска потенциальных целей иммунотерапии злокачественных новообразований и разработки онковакцин.
Специализация: молекулярная биология, иммунология, иммунопептидомика

Анастасия Николаевна Казакова
Лаборант-исследователь
Студентка магистратуры МФТИ(НИУ)
ORCID: 0000-0001-6020-7386
Научные интересы:
• изучение транскриптома опухоль-ассоциированных фибробластов и исследование особенностей их взаимодействия с клетками опухоли и ее микроокружения.
Специализация: анализ NGS данных, транскриптомика.
Диссертационные исследования, проведенные и подготовленные к защите в лаборатории системной биологии
Исследование общих закономерностей изменения сплайсинга пре-мРНК под воздействием химиотерапевтических препаратов
Ануфриева Ксения Сергеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
Влияние генов TP63 и TRIM29 на формирование эпигеномной вариабельности и хромосомной нестабильности в раке предстательной железы
Султанов Ринат Илгизович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика (2021)
Избранные публикации в рецензируемых научных журналах
Benchmarking germline CNV calling tools from exome sequencing data
Gordeeva V., Sharova E., Babalyan K., Sultanov R., Govorun V. M., & Arapidi G.
Scientific Reports, 11(1), 1–11. (2021)
Critical Review of Existing MHC I Immunopeptidome Isolation Methods
Kuznetsov A., Voronina A., Govorun V., & Arapidi G.
Molecules (Basel, Switzerland) (Vol. 25, Issue 22, pp. 1–26). (2020)
Therapy-induced stress response is associated with downregulation of pre-mRNA splicing in cancer cells
Anufrieva K. S., Shender V. О., Arapidi G. P., Pavlyukov M. S., Shakhparonov M. I., Shnaider P. V., Butenko I. O., Lagarkova M. A., & Govorun V. M.
Genome Medicine, 10(49), 1–18. (2018)
LogLoss-BERAF : an ensemble-based machine learning model for constructing highly accurate diagnostic sets of methylation sites accounting for heterogeneity in prostate cancer
Babalyan K., Sultanov R., Generozov E., Sharova E., Kostryukova E., Larin A., Kanygina A., Govorun V., & Arapidi G.
PLoS ONE, 13(11), 1–19. (2018)
Comprehensive analysis of draft genomes of two closely related Pseudomonas syringae phylogroup 2b strains infecting mono- and dicotyledon host plants
Sultanov R. I., Arapidi G. P., Vinogradova S. V., Govorun V. M., Luster D. G., & Ignatov A. N.
BMC Genomics, 17(1), 307–318. (2016)
Chromatin Trapping of Factors Involved in DNA Replication and Repair Underlies Heat-Induced Radio- and Chemosensitization
Luzhin A. V., Avanesyan B., Velichko A. K., Shender V. O., Ovsyannikova N., Arapidi G. P., Shnaider P. V., Petrova N. V., Kireev I. I., Razin S. V., & Kantidze O. L.
Cells, 9(6). (2020)
Investigation of inter- and intratumoral heterogeneity of glioblastoma using TOF-SIMS
Gularyan S. K., Gulin A. A., Anufrieva K. S., Shender V. O., Shakhparonov M. I., Bastola S., Antipova N. V., Kovalenko T. F., Rubtsov Y. P., Latyshev Y. A., Potapov A. A., & Pavlyukov M. S.
Molecular and Cellular Proteomics, 19(6), 960–970. (2020)
Apoptotic Cell-Derived Extracellular Vesicles Promote Malignancy of Glioblastoma Via Intercellular Transfer of Splicing Factors
Pavlyukov M. S., Yu H., Bastola S., Minata M., Shender V. O., Lee Y., Zhang S., Wang J., Komarova S., Wang J., Yamaguchi S., Alsheikh H. A., Shi J., Chen D., Mohyeldin A., Kim S. H., Shin Y. J., Anufrieva K., Evtushenko E. G., … Nakano I.
Cancer Cell, 1–17. (2018)
Exposure to the Epstein–Barr Viral Antigen Latent Membrane Protein 1 Induces Myelin-Reactive Antibodies In Vivo
Lomakin, Y. Arapidi G. P., Chernov A., Ziganshin R., Tcyganov E., Lyadova I., Butenko I. O., Osetrova M., Ponomarenko N., Telegin G., Govorun V. M., Gabibov A., & Belogurov A.
Frontiers in Immunology, 1–11. (2017)
Proteome-metabolome profiling of ovarian cancer ascites reveals novel components involved in intercellular communication
Shender V. O., Pavlyukov M. S., Ziganshin R. H., Arapidi G. P., Kovalchuk S. I., Anikanov N. A., Altukhov I. A., Alexeev D. G., Butenko I. O., Shavarda A. L., Khomyakova E., Evtushenko E., Ashrafyan L. A., Antonova I. B., Kuznetcov I. N., Gorbachev A. Y., Shakhparonov M. I., & Govorun V. M.
Molecular & Cellular Proteomics, 13(12), 3558–3571. (2014)
Материалы конференций
Identification and analysis of exogenous peptides in human blood serum and plasma: Search for potential agents of interaction between the intestinal microbiota and the human body
Arapidi Georgij, Urban Anatoly, Shender Victoria, Butenko Ivan, Bukato Olga, Kuznetsov Alexandr, Ivanova Olga, Lopukhov Leonid, Laikov Alexander, Sharova Nina, Nikonova Margarita, Mitin Alexander, Martinov Alexander, Grigoreva Tatyana, Ilina Elena, Ivanov Vadim, Govorun Vadim
FASEB journal, Special Issue: Experimental Biology 2021, Volume 35, Issue S1, May 2021
Molecular mechanisms underlying synergistic anticancer effects of spliceosome inhibitor combined with cisplatin
Ksenia Anufrieva, Victoria Shender, Polina Shnaider, Olga Ivanova, Veronika Boichenko, Zhanat Baymukhanova, Maria Lagarkova, Georgij Arapidi
FASEB journal, Special Issue: Experimental Biology 2021, Volume 35, Issue S1, May 2021
В лабораторию системной биологии приглашаются студенты для выполнения бакалаврской/магистерской работ и участия в грантах. Все исследования проводятся с использованием современных масс-спектрометров и секвенаторов. Основной вектор работ будет направлен в область системной биологии, посвящен системному анализу геномных, эпигеномных, транскриптомных, протеомных и метаболомных данных. Студенты смогут освоить методы и подходы в биоинформатике для решения фундаментальных и прикладных задач молекулярной биологии, молекулярной генетики, клеточной биологии и биомедицины. Особый интерес для лаборатории представляют онкологические, аутоиммунные и нейродегенеративные заболевания.
Возможные темы дипломных работ
- Исследование альтернативного сплайсинга в различных онкологических и нейродегеративных заболеваниях;
- Исследование влияния межклеточной коммуникации опухолевых клеток на развитии химиорезистентности;
- Изучение опухолевой стромы и выявление ее значения в развитии канцерогенеза на основе комплексного анализа омиксных данных;
- Анализ популяционной представленности структурных перестроек генома в российской популяции;
- Разработка сервиса для аннотации структурных вариаций;
- Поиск и идентификация в сыворотке и плазме крови пептидных фрагментом, не относящихся к известным белкам человека (продукты трансляции lncRNA и sORF, пептиды пищевых продуктов и микробиоты кишечника).

E-mail: arapidi[at]gmail[dot]com
Требования к кандидату на биоинформатический проект: базовые знания молекулярной биологии и статистики, склонность к кропотливой аналитической работе; плюсом будет владение R/Python/bash.
Требования к кандидату на экспериментальный проект: владение методами молекулярной биологии, биохимии и/или клеточной биологии; умение работать с базовым лабораторным оборудованием.
В случае активного участия в работе лаборатории возможна материальная поддержка, а также тродоустройство.
По всем вопросам сотрудничества обращаться к Георгию Павловичу Арапиди.
Преподавательская деятельность
Сотрудники лаборатории системной биологии ведут активную преподавательскую деятельность в различных ВУЗах, читают лекции по основам биоинформатики в следующих Университетах:
- Московский Физико-Технический Институт (Национальный Исследовательский Университет)
- Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова
- Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж. И. Алфёрова РАН
Грант РНФ 20-15-00400 «Идентификация и анализ экзогенных пептидов в плазме крови человека. Поиск потенциальных агентов взаимодействия между микробиотой кишечника и организмом человека.»
Грант РНФ 19-75-10123 «Исследование роли белков сплайсосомы в межклеточной коммуникации и развитии химиорезистентности опухолевых клеток на примере аденокарциномы яичника.»
Грант Министерства науки и высшего образования 075-15-2019-1669 «Геномные и постгеномные технологии для преодоления проблем устойчивости злокачественных опухолей к лекарственной терапии.»
Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. ОвчинниковаРоссийской академии наук (ИБХ РАН)

Российский научный центр рентгенорадиологии Министерства Здравоохранения РФ (ФГБУ "РНЦРР" Минздрава России)

Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинетологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства Здравоохранения РФ

Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН)

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук