В клетках всех живых организмов возникают различные повреждения ДНК под действием мутагенов, во время репликации, а также при столкновении молекулярных машин репликации и транскрипции. Однако транскрипция является также важным механизмом детекции сайтов повреждения ДНК и привлечения различных систем репарации. Существующий в клетке баланс всех молекулярных процессов обеспечивает поддержание стабильности генома с определенной степенью изменчивости, которая может существенно повышаться в стрессовых условиях, в том числе в присутствии антибиотиков. В ходе работы мы разработали новую систему для детекции и внесения двунитевых разрывов в ДНК. Мы исследуем наличие повреждений ДНК в зависимости от интенсивности транскрипции и действия транскрипционных факторов и факторов репарации. Также мы изучаем репарацию двунитевых разрывов ДНК и выживаемость клеток при внесении направленного двунитевого разрыва с помощью ДНК-интерференции, Cas9 или мегануклеаз. Планируется создание системы для изучения молекулярных процессов в клетке на основе микрофлюидики.

SOS-ответ – способ реагирования бактериальной клетки на стресс, при котором активируется система репарации и низкоточные ДНК-полимеразы, что приводит к накоплению ошибок в ДНК. Мы работаем с репортерными системами детекции SOS-ответа и модифицированными штаммами. Проводятся исследования антибиотикоустойчивости при индукции SOS-ответа, а также влияния различных белков и соединений на индукцию SOS-ответа.

Мы исследуем синергию бактериофагов и антибиотиков, фаговую инфекцию на уровне единичных клеток, механизмы взаимодействия бактериофагов с системой SOS-ответа и влияние циклических соединений на протекание фаговой инфекции. Проводится работа над созданием систем детекции инфекции с помощью микроскопии. Исследования проводятся на модели E. coli.

Известно, что многие защитные системы кодируют белки с нуклеазной активностью. В работе изучается как экспрессия различных нуклеаз влияет на фитнес клеток, а также на стабильность генома и возникновение устойчивости к антибиотикам.