Секции Конференции

S3 Симпозиум с международным участием Биофизика сложных систем

Сложная взаимосвязь процессов в живых системах обуславливает необходимость использования в исследованиях живых систем как экспериментальных методов, так и методов математического и компьютерного моделирования. Такой подход, получивший название «системная биология», позволяет в единой модельной системе представить данные о сложной биологической системе, полученные разными методами и относящиеся к разным временным и пространственным масштабам. Изучение свойств модели позволяет сформулировать новые вопросы и поставить новые задачи экспериментального исследования.

На пленарных и секционных заседаниях симпозиума будут обсуждаться проблемы применения методов вычислительной биологии для изучения субклеточных структур, жизнедеятельности и продуктивности микробных популяций, для решения задач медицинской и экологической биофизики. Специальные заседания будут посвящены проблемам молекулярного моделирования и использования методов квантовой химии, молекулярной динамики, крупнозернистого и броуновского моделирования при изучении процессов на разных уровнях организации живых систем.

На симпозиуме будут представлены на устных и стендовых сессиях и обсуждены работы молодых ученых, студентов и аспирантов совместно с ведущими специалистами в области молекулярной биологии, биофизики клетки, радиобиологии, спектроскопии, медицинской биофизики. В работе симпозиума предполагается участие специалистов из России, стран СНГ, Польши, Германии, Испании, Болгарии. Важной частью программы организаторы считают проведение тематических вечеров: история науки, издание российских научных журналов.

Организационный и программный комитет

• Андрей Борисович Рубин – член-корр РАН, зав. каф. биофизики биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова – Председатель;
• Татьяна Юрьевна Плюснина – доцент каф. биофизики биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова – Заместитель председателя Оргкомитета;
• Галина Юрьевна Ризниченко – профессор каф. биофизики биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова – Заместитель председателя Программного комитета.

Расписание работы симпозиума 29 января - 1 февраля 2019 года

• Вторник, 29 января, 9.30–11.30 Стендовая сессия W1, W3, W4 (2 этаж, холл)
• Вторник, 29 января, 19.00–20.00 Круглый стол R3 (Конференц-зал)

• Среда, 30 января, 9.30–11.15 Устные доклады W4 (Конференц-зал)

1. Постнов Дмитрий Энгелевич (Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, кафедра оптики и биофотоники) Математическое моделирование процессов в паренхиме мозга: достижения и вызовы
2. Браже Алексей Рудольфович (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики) Энтропия и сложность пространственных паттернов
3. Белоусов Никита Константинович (Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, ИМФИ) О взаимодействии двух нейронных сетей
4. Приходько Иван Владимирович (Москва, Национальный медицинский исследовательский центра гематологии, лаборатория математического моделирования биологических процессов) Пространство-временная организация Т-клеточных рецепторов при выявлении патогена и её математические модели
5. Душанов Эрмухаммад (Дубна, Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория радиационной биологии) Влияние мутаций NMDA рецептора на функционирование нейронных сетей гиппокампа

• Среда, 30 января, 17.00–19.00 Устные доклады W1 (Конференц-зал)

1. Ермаков Александр Сергеевич (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический факультет, кафедра Эмбриологии) Установление лево-правой висцеральной асимметрии позвоночных: модели и гипотезы
2. Потапова Татьяна Васильевна (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, отдел математических методов в биологии) Трихомы нитчатых цианобактерий как протип многоклеточных организмов
3. Новикова Полина Юрьевна (Ghent, VIB, Bioinformatics and Evolutionary Genomics) Population structure, interploidy gene flow and adaptation to polyploidy in Australian burrowing frogs Neobatrachus
4. Земледельцев Денис Игоревич (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, Кафедра Биологической эволюции) Моделирование размножения эгоистичных генов и эгоистичных мемов в популяции по аналогии с ростом штаммов бактерий на субстрате
5. Маслаков Алексей Сергеевич (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики) Моделирование индукции и затухания флуоресценции и кинетики изменения редокс состояния P700 с помощью кинетического метода Монте-Карло
6. Дегтерева Наталья Сергеевна (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики, Сектор информатики и биофизики сложных систем) Исследование механизмов адаптации водоросли Chlorella в условиях азотного голодания

• Среда, 30 января17.00–19.00 Стендовая сессия W2 (2 этаж, холл)

• Четверг, 31 января, 9.30–13.00 Устные доклады W2 (Малый зал)

1. Гущин Иван Юрьевич (Московский физико-технический институт (государственный университет), Лаборатория структурного анализа и инжиниринга мембранных систем) Белковая кристаллография: получение, валидация и интерпретация атомарных структур для молекулярного моделирования
2. Хренова Мария Григорьевна (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Химический ф-т) На пути к предсказательной теоретической биохимии: квантово-топологический анализ взаимодействий в реакционных интермедиатах и фоторецепторных системах
3. Кузнецов Андрей Сергеевич (Москва, НИУ «Высшая школа экономики», Международная лаборатория суперкомпьютерного атомистического моделирования и многомасштабного анализа) Димеризация трансмембранных доменов белков: роль липидного окружения
4. Коц Екатерина Дмитриевна (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Химический факультет) Применение модели состояний Маркова для определения потенциальных аллостерических центров на поверхности белка RAS
5. Федоров Владимир Андреевич (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики) Образование электрон-транспортного белок-белкового комплекса пластоцианина и цитохрома f высших растений, зеленой водоросли и цианобактерий
6. Коваленко Илья Борисович (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики, Сектор информатики и биофизики сложных систем) Молекулярное моделирование конформационной подвижности белка тубулина
7. Орехов Филипп Сергеевич (Московский физико-технический институт (государственный университет), Лаборатория компьютерного и математического моделирования биомолекул) Крупнозернистое моделирование взаимодействия ряда полимеров с биологическими мембранами
8. Анашкина Анастасия Андреевна (Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН) Характеристики и роль конформационно-предопределенных сегментов полипептидной цепи в белках
9. Закирьянов Фарит Кабирович (Уфа, Башкирский государственный университет, физико-технический институт, кафедра теоретической физики) Моделирование процесса переноса заряда в молекуле ДНК

• Четверг, 31 января, 13.00–15.00 Мастер-класс E3 (аудитория 322)

Современные методы разработки лекарств: виртуальный скрининг и драг-дизайн.

Ведущие Филипп Сергеевич Орехов и Маринэ Евгеньевна Боздаганян

На мастер-классе будут рассмотрены основные подходы к поиску новых лекарств методами компьютерного моделирования: фармакофорный поиск веществ, молекулярный докинг и анализ его результатов, виртуальный скрининг библиотек химических веществ, патентный поиск и подбор биоизостерных замен. Участники ознакомятся с сервисами Pharmit, Click2Drug, PoseView, MolPort, SureChembl. Все расчеты и операции будут проводиться онлайн, поэтому установка дополнительного ПО не потребуется. Просьба ко всем участникам зарегистрироваться через форму.

• Четверг, 31 января, 15.00–18.30 Устные доклады W3 (Малый зал)

1. Лобанов Алексей Иванович (Московский физико-технический институт (государственный университет)) Математические модели свертывания крови – на пути от качественного описания к количественному
2. Свешникова Анастасия Никитична (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Физический факультет) Кодирование и декодирование информации системой внутриклеточной сигнализации клетки на примере тромбоцита
3. Колобов Андрей Владимирович (Физический институт имени Лебедева РАН) Оптимизация комбинированной противоопухолевой терапии методами математического моделирования
4. Балабин Федор Алексеевич (Москва, Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН) Построение минимальной компьютерной модели динамики концентрации кальция в цитоплазме тромбоцита
5. Пономарев Илья Александрович (Московский физико-технический институт (государственный университет)) Численное исследование режимов микроэболизации коронарного кровооращения
6. Мамаева Саргылана Николаевна (Якутск, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Физико-технический институт, Кафедра общей и экспериментальной физики) Математическая модель электрических характеристик эритроцитов с учетом группы крови по системе АВО
7. Бугай Александр Николаевич (Дубна, Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория радиационной биологии) Моделирование нарушения нейрогенеза при действии тяжелых ускоренных заряженных частиц и его влияния на функционирование нейронных сетей гиппокампа
8. Красняков Иван Васильевич (Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ФПММ, кафедра ПФ) Математическое моделирование образования опухолевых структур при росте карциномы
9. Сапега Татьяна Сергеевна (Москва, ФГБУ НМИЦ гематологии МЗ РФ) Анализ устойчивости проведения сигнала внутрь клетки на примере феноменологической модели каскада PI3K-Akt-mTOR
10. Колобков Дмитрий Сергеевич (Israel, Rehovot, Weizmann Institute of Science) Использование нейронной сети для предсказания персонализованного постпрандиального глюкозного ответа

• Пятница, 1 февраля, 10.00–13.30 Устные доклады W1 (Конференц-зал)

1. Белотелов Николай Вадимович (Москва, Вычислительный центр им. А.А.Дородницына РАН) Агентная модель «ресурс-потребитель»
2. Романов Михаил Сергеевич (Пущино, Институт математических проблем биологии РАН) Матричная популяционная модель белоплечего орлана: детерминизм или стохастичность?
3. Фрисман Ефим Яковлевич (член-корр. РАН, Биробиджан, Институт комплексного анализа региональных проблем) Математические модели популяционной динамики на основе рекуррентных уравнений
4. Саранча Дмитрий Александрович (Москва, Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН, Отдел Механики сплошных сред ВЦ ФИЦ ИУ РАН) Разностные уравнения в экологии (обоснование и применение)
5. Козлов Константин Николаевич (Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский политехнический университет, НИЛ «Математическая биология и биоинформатика», ИПММ) Analysis of a regression model for time to flowering in wild chickpea with genotype-by-environment
6. Беляева Наталья Евгеньевна (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, каф. биофизики) Регуляторные процессы, выявляемые при световой индукции водорослей in vivo путем модельного анализа стадий нарастания и спада сигнала флуоресценции

• Пятница, 1 февраля, 10.00–13.30 Устные доклады W2 (Малый зал)

1. Якушевич Людмила Владимировна (Пущино, Институт биофизики клетки РАН, Лаб. Механизмов функционирования клеточного генома) Можно ли создать электронный аналог молекулы ДНК?
2. Коваленко Илья Борисович (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т) Молекулярное моделирование конформационной подвижности белка тубулина
3. Кривицкая Александра Вячеславовна (Москва, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева) Особенности электронной плотности и ключевые взаимодействия в реакции гидролиза антибиотиков цефалоспоринового ряда металло-β-лактамазой
4. Тимохина Елена (Москва, Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН) Ab initio изучение влияния воды на возможность диссоциативного захвата электрона в растворе ортофосфорной кислоты
5. Никонов Эдуард Германович (Дубна, Объединенный институт ядерных исследований, ЛИТ) Молекулярно-динамическое моделирование процессов транспортировки влажного пара в пористую среду
6. Сырбу Екатерина Николаевна (Тульский государственный университет) Портал визуализации траекторий молекулярной динамики
7. Метелешко Юлия Игоревна (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Химический ф-т) Молекулярное моделирование мутантных форм белка iLOV с хромофорами – производными флавина
8. Левина Елена Олеговна (Московский физико-технический институт (государственный университет)) Гидратация карбоксильной группы диклофенака натрия
9. Кулакова Анна Михайловна (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Химический ф-т, кафедра физической химии) Молекулярное моделирование механизма взаимодействия белка KRASG12C с соединениями ARS-853 и ARS-1620
10. Армеев Григорий (Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, Кафедра биоинженерии) Создание молекулярных моделей нуклеосом и их комплексов по разнородным экспериментальным данным

• Пятница, 1 февраля, 16.00–18.00 Мастер-класс E4 (аудитория 322)

Синтетическая биология

Ведущий Алексей Константинович Шайтан (Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова)

Синтетическая биология – одно из передовых направлений биологии, развивающееся на стыке компьютерных, инженерных и биологических наук. Одной из ключевых идей данного направления является рассмотрение аналогий между принципами устройства биологических систем и современных компьютерных систем, создаваемых человеком. Дискретное кодирование генетической информации в молекулах ДНК по сути похоже на цифровое кодирование информации в компьютерах. На сегодняшний день создаваемые человеком технические системы превосходят по своей сложности многие природные биологические системы. Синтетическая биология задается вопросом – какие инженерные подходы необходимо внедрить в биологические науки, чтобы иметь возможность создавать новые биологические системы высокого уровня сложности?

Данный мастер-класс будет состоять из лекции, которая осветит основные понятия и подходы синтетической биологии, и практического занятия. На практическом занятии будет обсуждаться работа с базами данных стандартных генетических элементов – «биологическим конструкторами», программами автоматизации биологического проектирования (bio-design automation), а также  создание логических переключателей на основе генетических элементов.

• Материалы мастер-класса
• Научно-популярная статья Синтетическая биология: от программирования компьютеров к программированию клеток