Кирилл Николаевич Демченко
Идентификационные коды автора: Web of Science ResearcherID, Scopus Author ID, РИНЦ, ORCID iD, Google Scholar
Ученая степень, ученое звание: кандидат биологических наук
Должность: заведующий лабораторией
Электронная почта: demchenko@binran.ru
Телефон: +7 (812) 372-54-66 доб. 2254
Направления исследований:
- Рост и развитие растений. Биология развития корневых систем. Структурные и молекулярные механизмы функционирования меристем растений. Генетические и структурные механизмы инициации и развития бокового корня.
- Клеточный цикл растений, пролиферация клеток, гормональная регуляция и паттерны развития.
- Структурные и молекулярно-генетические механизмы формирования микоризного симбиоза, а также клубенькового азотфиксирующего симбиоза (ризобиального и актиноризного).
Образование и опыт работы:
Образование:
1988–1994 — студент, кафедра ботаники, биолого-почвенный факультет, Санкт-Петербургский государственный университет
1994 — диплом с отличием по специальности "Биология", Санкт-Петербургский государственный университет
1994–1997 — аспирант, лаборатория анатомии и морфологии, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
1999 — степень кандидата биологических наук, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, Специальность – 03.00.05 – ботаника. Название диссертации: «Пролиферация клеток в ходе инициации бокового корня»
Научная карьера:
1994–1997 — аспирант, лаборатория анатомии и морфологии, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
1994–1999 — ассистент, кафедра фармакогнозии, Химико-фармацевтическая академия, Санкт-Петербург
1997–2004 — научный сотрудник, лаборатория анатомии и морфологии, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
2001–2003 — постдок в Отделе Биохимии растений Albrecht-von-Haller-Institute for Plant Sciences, University of Gӧttingen (Гёттинген, Германия) (руководитель – Prof. Katharina Pawlowski)
2004–2014 — старший научный сотрудник, лаборатория анатомии и морфологии, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
2014–наст. вр. — ведущий научный сотрудник, лаборатория молекулярной и клеточной биологии, ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии
2014–2018 — ведущий научный сотрудник, лаборатория анатомии и морфологии, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
c 2018 — заведующий лабораторией клеточных и молекулярных механизмов развития растений, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
c 2019 — руководитель Центра коллективного пользования научным оборудованием «Клеточные и молекулярные технологии изучения растений и грибов» Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН
Научные проекты:
Российский научный фонд
- 2020–2022 – Грант № 20-16-00115 «Малые сигнальные пептиды в системной регуляции стратегии быстрого ветвления корневых систем огурца и гречихи», руководитель.
- 2016–2018 – Грант № 16-16-00089 «Перспективные генетические регуляторные факторы повышения продуктивности и устойчивости бахчевых культур и риса», руководитель.
- 2009–2011 – Программа «Биологическое разнообразие». Подпрограмма «Генофонды и генетическое разнообразие»: Раздел: 4.3. Генетика развития. «Пространственная и временная организация функционирования меристем-специфичных генов в ходе инициации латеральных меристем корней растений», руководитель.
- 2012–2014 – Программа «Живая природа: современное состояние и проблемы развития»: Подпрограмма «Динамика и сохранение генофондов». Тема: «Технологии генетической трансформации хозяйственно-значимых представителей семейства Тыквенные штаммами Agrobacterium rhizogenes в изучении ветвления корневой системы», руководитель.
- 2015–2020 – Программа 50. Биология развития и эволюция живых систем. I.21П «Биоразнообразие природных систем. Биологические ресурсы России: оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга». Тема: «Роль молекулярно-генетических механизмов функционирования меристем в пластичности корневых систем высших растений», руководитель.
- 2004–2006 – Грант № 04-04-48282-а, тема «Цитологические и молекулярно-генетические механизмы проникновения микросимбионтов в клетки корней высших растений», руководитель.
- 2008–2010 – Грант № 08-04-01710-а, тема «Структурные и генетические основы формирования компетенции клеток корня растения к образованию клубеньковых эндосимбиозов», руководитель.
- 2011–2013 – Грант № 11-04-02022-а, тема: «Структурные и молекулярно-генетические механизмы инициации боковых корней в апикальной меристеме материнского корня», руководитель.
- 2014–2016 – Грант № 14-04-01413-а, тема: «Локальные морфогенетические триггеры и определение компетенции клеток меристемы родительского корня в инициации развития боковых корней у Тыквенных», руководитель.
- 2019–2021 – Грант № 19-04-01079-а, тема: «Ключевые транскрипционные факторы семейства LBD и их мишени в регуляции ветвления корневой системы Тыквенных», руководитель.
- Государственный контракт с Министерством образования и науки № П289 от 23.07.2009. Тема: «Пространственно-временная организация инициации и функционирования меристем высших растений», руководитель.
- Государственный контракт с Министерством образования и науки № 8133 от 17.07.2012. Тема: «Разработка технологии повышения эффективности фотосинтеза и минерального питания культурных растений: цитологические и молекулярно-генетические механизмы», руководитель.
- 2019 года – «Механизмы регуляции быстрого ветвления корневых систем в технологии фиторемедиации сточных вод Санкт-Петербурга», руководитель.
- 2012 года – «Роль транскрипционных факторов и динамика цитоскелета при определении программы развития клеток в ходе инициации бокового корня в нарушенных экосистемах Санкт-Петербурга», руководитель.
- 2010 года – «Актиноризный азотфиксирующий симбиоз как основа современной технологии фитомелиорации и рекультивации почв в Санкт-Петербурге», руководитель.
Членство в научных обществах:
- с 1995 — International Society of Root Research (ISRR)
- с 1994 — Общество физиологов растений России (ОФР)
- с 2000 — Русское Ботаническое общество (РБО)
- с 2014 — Вавиловское общество генетиков и селекционеров (ВОГиС)
Научно-организационная и педагогическая деятельность:
- Руководитель Центра коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП БИН РАН).
- Куратор направления Флуоресцентная и конфокальная микроскопия ЦКП БИН РАН.
- Руководитель аспиранта очной аспирантуры БИН РАН Ильиной Елены Леонидовны. Защищена кандидатская диссертация на тему «Клеточные и физиологические механизмы инициации боковых корней у кабачка (Cucurbita pepo L.)» по специальности 03.01.05 – физиология и биохимия растений, 2012.
- Руководитель аспиранта очной аспирантуры БИН РАН Логачева Антона Алексеевича. «Роль меристемспецифичных генов в инициации бокового корня в меристеме родительского корня на примере огурца», 2012–2014.
- Руководитель аспиранта очной аспирантуры БИН РАН Кирюшкина Алексея Сергеевича. «Идентификация и анализ роли ортологов генов AtGATA23 и AtMAKR4 при инициации бокового корня в меристеме родительского корня у некоторых видов семейства Cucurbitaceae», 2016–2019.
- Руководитель аспиранта очной аспирантуры БИН РАН Гусевой Елизаветы Дмитриевны. «Роль малых сигнальных пептидов класса RALFL34 в развитии корневой системы огурца (Cucumis sativus)», 2020–2022.
Научный консультант (руководитель) выпускных квалификационных работ:
2020 – Гусева Елизавета Дмитриевна, Санкт-Петербургский государственный университет, ВКР магистра "Идентификация и локализация RALFL34 и его рецептора THESEUS1 в ходе начальных этапов формирования бокового корня огурца".
2019 – Савельева Арина Петровна, Санкт-Петербургский государственный университет, ВКР бакалавра "Роль PIN-белков в формировании максимума клеточного ответа на ауксин при инициации боковых корней у кабачка (Cucurbita pepo)".
2019 – Островерхова Мария Геннадьевна, Санкт-Петербургский государственный университет, ВКР бакалавра.
2019 – Пучкова Вера Андреевна, Санкт-Петербургский государственный университет, ВКР магистра "Идентификация и функциональный анализ ортолога гена AtGATA23 в ходе инициации бокового корня у Тыквенных".
2018 – Гусева Елизавета Дмитриевна, Санкт-Петербургский государственный университет, ВКР бакалавра "Роль малых сигнальных пептидов семейства RALF при инициации бокового корня в меристеме родительского у Тыквенных".
Избранные публикации:
- Kiryushkin A.S., Ilina E.L., Kiikova T.Y., Pawlowski K., Demchenko K.N. Do DEEPER ROOTING 1 homologs regulate the lateral root slope angle in Cucumber (Cucumis sativus)?. International Journal of Molecular Sciences. 2024. 25(4): 1975. │
- Kiryushkin A.S., Ilina E.L., Guseva E.D., Pawlowski K., Demchenko K.N. Lateral root initiation in cucumber (Cucumis sativus): what does the expression pattern of Rapid Alkalinization Factor 34 (RALF34) tell us?. International Journal of Molecular Sciences. 2023. 24(9): 8440. │
- Shumilina J., Kiryushkin A.S., Frolova N., Mashkina V., Ilina E.L., Puchkova V.A., Danko K., Silinskaya S., Serebryakov E.B., Soboleva A., Bilova T., Orlova A., Guseva E.D., Repkin E., Pawlowski K., Frolov A., Demchenko K.N. Integrative proteomics and metabolomics analysis reveals the role of small signaling peptide Rapid Alkalinization Factor 34 (RALF34) in cucumber roots. International Journal of Molecular Sciences. 2023. 24(8): 7654. │
- Kiryushkin A.S., Ilina E.L., Guseva E.D., Pawlowski K., Demchenko K.N. Hairy CRISPR: Genome editing in plants using hairy root transformation. Plants. 2022. 11(1): 51. │
- Gogolev Y.V., Ahmar S., Akpinar B.A., Budak H., Kiryushkin A.S., Gorshkov V.Y., Hensel G., Demchenko K.N., Kovalchuk I., Mora-Poblete F., Muslu T., Tsers I.D., Yadav N.S., Korzun V. OMICs, epigenetics, and genome editing techniques for food and nutritional security. Plants. 2021. 10(7): 1423. │
- Voitsekhovskaja O.V., Melnikova A.N., Demchenko K.N., Ivanova A.N., Dmitrieva V.A., Maksimova A.I., Lohaus G., Tomos A.D., Tyutereva E.V., Koroleva O.A. Leaf epidermis: The ambiguous symplastic domain. Frontiers in Plant Science. 2021. 12(1474): 695415. │
- Dolgikh E.A., Kusakin P.G., Kitaeva A.B., Tsyganova A.V., Kirienko A.N., Leppyanen I.V., Dolgikh A.V., Ilina E.L., Demchenko K.N., Tikhonovich I.A., Tsyganov V.E. Mutational analysis indicates that abnormalities in rhizobial infection and subsequent plant cell and bacteroid differentiation in pea (Pisum sativum) nodules coincide with abnormal cytokinin responses and localization. Annals of Botany. 2020. 125(6): 905–923. │
- Ilina E.L., Kiryushkin A.S., Demchenko K.N. Features of fluorescent protein application to study the root system development of cucurbits (Cucurbitaceae). Agricultural Biology (Sel'skokhozyaistvennaya Biologiya). 2020. 55(5): 1040-1055. │
- Tsyganov V.E., Kitaeva A.B., Demchenko K.N. 2019. Comparative analysis of tubulin cytoskeleton rearrangements in nodules of Medicago truncatula and Pisum sativum. In The model legume Medicago truncatula, edited by F. J. de Bruijn. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc. 547-543. │
- Demina I.V., Maity P.J., Nagchowdhury A., Ng J.L.P., van der Graaff E., Demchenko K.N., Roitsch T.G., Mathesius U., Pawlowski K. Accumulation of and response to auxins in roots and nodules of the actinorhizal plant Datisca glomerata compared to the model legume Medicago truncatula. Frontiers in Plant Science. 2019. 10:1085. │
- Nguyen T.V., Wibberg D., Vigil-Stenman T., Berckx F., Battenberg K., Demchenko K.N., Blom J., Fernandez M.P., Yamanaka T., Berry A.M., Kalinowski J., Brachmann A., Pawlowski K. Frankia-enriched metagenomes from the earliest diverging symbiotic Frankia cluster: they come in teams. Genome Biology and Evolution. 2019. 11(8): 2273–2291. │
- Kiryushkin A.S., Ilina E.L., Puchkova V.A., Guseva E.D., Pawlowski K., Demchenko K.N. Lateral root initiation in the parental root meristem of cucurbits: Old players in a new position. Frontiers in Plant Science. 2019. 10:365. │
- Shishova M., Puzanskiy R., Gavrilova O., Kurbanniazov S., Demchenko K., Yemelyanov V., Pendinen G., Shavarda A., Gavrilenko T. Metabolic alterations in male-sterile potato as compared to male-fertile. Metabolites. 2019. 9(2): 24(1-18). │
- Kitaeva A.B., Kusakin P.G., Demchenko K.N., Tsyganov V.E. Key methodological features of tubulin cytoskeleton studies in nodules of legume plants. Agricultural Biology. 2018. 53(3): 634–644. │
- Ilina E.L., Kiryushkin A.S., Semenova V.A., Demchenko N.P., Pawlowski K., Demchenko K.N. Lateral root initiation and formation within the parental root meristem of Cucurbita pepo: is auxin a key player?. Annals of Botany. 2018. Special Issue on Developmental Plant Cell Biology, 122(5), 873–888.│
- Zdyb A., Salgado M.G., Demchenko K.N., Brenner W.G., Płaszczyca M., Stumpe M., Herrfurth C., Feussner I., Pawlowski K. Allene oxide synthase, allene oxide cyclase and jasmonic acid levels in Lotus japonicus nodules. PLOS ONE. 2018. 13(1): e0190884. │
- Ilina E.L., Kiryushkin A.S., Tsyganov V.E., Pawlowski К., Demchenko K.N. Molecular, genetic and hormonal outlook in root branching. Agricultural Вiology. 2017. 52(5): 856–868. │
- Kitaeva A.B., Demchenko K.N., Tikhonovich I.A., Timmers A.C.J., Tsyganov V.E. Comparative analysis of the tubulin cytoskeleton organization in nodules of Medicago truncatula and Pisum sativum: Bacterial release and bacteroid positioning correlate with characteristic microtubule rearrangements. New Phytologist. 2016. 210(1): 168–183. │
- Lebedeva M.A., Tvorogova V.E., Vinogradova A.P., Gancheva M.S., Azarakhsh M., Ilina E.L., Demchenko K.N., Dodueva I.E., Lutova L.A. Initiation of spontaneous tumors in radish (Raphanus sativus): Cellular, molecular and physiological events. Journal of Plant Physiology. 2015. 173: 97–104. │
- Demchenko K.N., Voitsekhovskaja O.V., Pawlowski K. Plasmodesmata without callose and calreticulin in higher plants - open channels for fast symplastic transport? Frontiers in Plant Science. 2014. 5(74): 1–5. │
- Schubert M., Koteyeva N.K., Zdyb A., Santos P., Voitsekhovskaja O.V., Demchenko K.N., Pawlowski K. Lignification of cell walls of infected cells in Casuarina glauca nodules that depend on symplastic sugar supply is accompanied by reduction of plasmodesmata number and narrowing of plasmodesmata. Physiologia Plantarum. 2013. 147(4): 524–540. │
- Demchenko N.P., Kalimova I.B., Demchenko K.N. Restoration of cell growth and proliferation in the wheat roots after their inhibition by nickel sulfate. Russian Journal of Plant Physiology. 2013. 60(5): 640–651.
- Pawlowski K., Demchenko K.N. The diversity of actinorhizal symbiosis. Protoplasma. 2012. 249(4): 967–979. │
- Osipova M.A., Mortier V., Demchenko K.N., Tsyganov V.E., Tikhonovich I.A., Lutova L.A., Dolgikh E.A., Goormachtig S. WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX5 gene expression and interaction of CLE peptides with components of the systemic control add two pieces to the puzzle of autoregulation of nodulation. Plant Physiology. 2012. 158(3): 1329–1341. │
- Ilina E.L., Logachov A.A., Laplaze L., Demchenko N.P., Pawlowski K., Demchenko K.N. Composite Cucurbita pepo plants with transgenic roots as a tool to study root development. Annals of Botany. 2012. 110(2): 479–489. │
- Demchenko K., Zdyb A., Feussner I., Pawlowski K. Analysis of the subcellular localisation of lipoxygenase in legume and actinorhizal nodules. Plant Biology. 2012. 14(1): 56–63. │
- Zdyb A., Demchenko K., Heumann J., Mrosk C., Grzeganek P., Gцbel C., Feussner I., Pawlowski K., Hause B. Jasmonate biosynthesis in legume and actinorhizal nodules. New Phytologist. 2011. 189(2): 568–579. │
- Schubert M., Koteyeva N., Wabnitz P., Santos P., Bьttner M., Sauer N., Demchenko K., Pawlowski K. Plasmodesmata distribution and sugar partitioning in nitrogen-fixing root nodules of Datisca glomerata. Planta. 2011. 233(1): 139–152. │
- Rashidi B., Mehrabi S., Demchenko K., Pawlowski K. The Casuarina glauca metallothionein I promoter in nodulated transgenic hairy roots of the actinorhizal plant Datisca glomerata. Functional Plant Biology. 2011. 38(9): 728–737.
- Berry A.M., Mendoza-Herrera A., Guo Y.-Y., Hayashi J., Persson T., Barabote R., Demchenko K., Zhang S., Pawlowski K. New perspectives on nodule nitrogen assimilation in actinorhizal symbioses. Functional Plant Biology. 2011. 38(9): 645–652.
- Demchenko N.P., Kalimova I.B., Demchenko K.N. Effect of nickel at high concentration on proliferation of quiescent center cells and initiation of lateral root primordia in wheat seedlings. Russian Journal of Plant Physiology. 2010. 57(3): 438–447.
- Voroshilova V.A., Demchenko K.N., Brewin N.J., Borisov A.Y., Tikhonovich I.A. Initiation of a legume nodule with an indeterminate meristem involves proliferating host cells that harbour infection threads. New Phytologist. 2009. 181(4): 913–923. │
- Voitsekhovskaja O.V., Rudashevskaya E.L., Demchenko K.N., Pakhomova M.V., Batashev D.R., Gamalei Y.V., Lohaus G., Pawlowski K. Evidence for functional heterogeneity of sieve element-companion cell complexes in minor vein phloem of Alonsoa meridionalis. Journal of Experimental Botany. 2009. 60(6): 1873–1883. │
- Stumpe M., Göbel C., Demchenko K., Hoffmann M., Klösgen R.B., Pawlowski K., Feussner I. Identification of an allene oxide synthase (CYP74C) that leads to formation of ±-ketols from 9-hydroperoxides of linoleic and linolenic acid in below-ground organs of potato. The Plant Journal. 2006. 47(6): 883–896. │
- Karatygin I., Snigirevskaya N., Demchenko K. Species of the genus Glomites as plant mycobionts in Early Devonian ecosystems. Paleontological Journal. 2006. 40(5): 572–579.
- Jeong J., Suh S., Guan C., Tsay Y., Moran N., Oh C.J., An C.S., Demchenko K.N., Pawlowski K., Lee Y. A nodule-specific dicarboxylate transporter from alder is a member of the peptide transporter family. Plant Physiology. 2004. 134(3): 969–978. │
- Demchenko K.N., Winzer T., Stougaard J., Parniske M., Pawlowski K. Distinct roles of Lotus japonicus SYMRK and SYM15 in root colonization and arbuscule formation. New Phytologist. 2004. 163(2): 381–392.
- Doll J., Hause B., Demchenko K.N., Pawlowski K., Krajinski F. A member of the germin-like protein family is a highly conserved mycorrhiza-specific induced gene. Plant and Cell Physiology. 2003. 44(11): 1208–1214. │
- Demchenko K.N., Demchenko N.P. Changes of root structure in connection with the development of lateral root primordia in wheat and pumpkins. Recent Advances of Plant Root Structure and Function: Proceedings of the 5th International Symposium on Structure and Function of Roots. Stará Lensná, Slovakia, 1998. O. Gašparíková, Čiamporová M., Mistrík I., Baluška F. Dordrecht, Springer Netherlands. 2001. 39–47.
- Demchenko N.P., Demchenko K.N. Resumption of DNA synthesis and cell division in wheat roots as related to lateral root initiation. Russian Journal of Plant Physiology. 2001. 48(6): 755–763.