C 2008 года Толмачева Е. Н. проводит исследования процесса инактивации Х-хромосомы при нарушении эмбрионального развития. Показано, что характер инактивации Х-хромосомы в клетках экстраэмбриональной мезодермы в контрольной группе зародышей и у спонтанных абортусов с уровнем трисомии 16 менее 80% соответствовал равновероятной инактивации гомологов X-хромосомы, тогда как у большинства эмбрионов с частотой трисомии 16 более 80% была выявлена асимметричная инактивация. Полученные данные поддерживают гипотезу о существовании аутосомного транс-фактора, влияющего на инициацию инактивации Х-хромосомы, и указывают на его возможную локализацию на хромосоме 16 (Толмачева и др., 2011). Далее был проведен анализ характера инактивации Х-хромосомы во внезародышевых тканях спонтанных и индуцированных абортусов с кариотипом 46,ХХ. У 15 % спонтанных абортусов во внезародышевой мезодерме наблюдалась асимметричная инактивация Х-хромосомы (Толмачева и др., 2015). Позже были проведены исследования характера инактивации Х в семьях с невынашиванием беременности и поиск микроструктурных перестроек, связанных с модификацией эпигенетического статуса Х-хромосомы. Этот проект был поддержан грантом РФФИ № 18-015-00437 «Идентификация Х-сцепленных участков генома, cвязанных с нарушением инактивации Х-хромосомы и эмбриолетальностью у человека». В ходе исследования было установлено, что частота смещенной инактивации X-хромосомы (уровень смещения более 90%) в группе женщин с невынашиванием беременности встречается статистически значимо в три раза чаще, чем у женщин без проблем с репродукцией. После молекулярного кариотипирования женщин с экстремально асимметричной инактивацией (смещение более 90%) были выявлены микроделеции и микродупликации в хромосомных субсегментах Xp11.23, Xq24 и Xq28. Большая часть этих хромосомных мутаций встречается в семьях с Х-сцепленными формами умственной отсталости (Tolmacheva et al., 2020). В период с 2019 г. по 2022 г. участвовала в качестве ответственного исполнителя в гранте РНФ № 19-74-10026 «Эпигенетический ландшафт в анеуплоидных эмбрионах человека». В рамках этого проекта было показано, что числовые хромосомные аномалии у спонтанных абортусов сочетаются с масштабными эпигенетическими нарушениями, которые могут вносить ощутимый вклад в реализацию патологических механизмов, приводящих к внутриутробной гибели эмбрионов человека. Полученные результаты указывают на возможное эпигенетическое нарушение дифференцировки трофобласта и регуляции сигнального взаимодействия между эмбрионом с анеуплоидией и матерью, что является потенциальной причиной прерывания беременности при наличии у эмбриона анеуплоидии (Tolmacheva et al., 2022).

Толмачева Екатерина Николаевна была научным руководителем проекта в рамках Федеральной Целевой Программы «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Физико-химическая молекулярная и клеточная биология» в рамках мероприятия 1.2.2 «Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук». ГК № П1161 от 3 июня 2010 срок выполнения 2010-2012 гг. Принимает активное участие в выполнении научных проектов, поддержанных в рамках Федеральных целевых программ, Российским фондом фундаментальных исследований, Российским научным фондом. За научные достижения Е. Н. Толмачевой в 2001 году объявлена благодарность от лица губернатора Томской области, в 2011 году ей объявлена благодарность Администрации Томской области, в 2021 г. она получила почетную грамоту Администрации Томской области, в 2022 году почетную грамоту СО РАН. С 2018 года является заслуженным ветераном СО РАН.

1. Толмачева Е.Н., Фонова Е.А., Лебедев И.Н. Х-сцепленные CNV в патогенетике интеллектуальных расстройств//Генетика. 2022. Т. 58. № 10. С. 1138-1154. DOI: 10.31857/S0016675822100095

2. Fonova E. A., Tolmacheva E.N., Kashevarova A. A, Sazhenova E. A., Nikitina T. V., Lopatkina M. E., Vasilyeva O. Yu., Zarubin A. А., Aleksandrova T. N., Yuriev S. Yu., ., Skryabin N. A., Stepanov V. A., Lebedev I. N. Skewed X-Chromosome Inactivation as a Possible Marker of X-Linked CNV in Women with Pregnancy Loss// Cytogenet Genome Res. 2022. V. 30:1-12. https://doi.org/10.1159/000524342  

3. Tolmacheva E. N., Vasilyev S.A., Nikitina T. V., Lytkina E.  S.,  Sazhenova, E. A., Zhigalina D. I., Vasilyeva O. Yu., Markov A. V., Demeneva V. V., Tashireva L. A., Kashevarova A. A., Lebedev I. N. Identification of differentially methylated genes in first-trimester placentas with trisomy 16 //Sci Rep. 2022; 12: 1166. Published online 2022 Jan 21. doi: 10.1038/s41598-021-04107-9.

4. Vasilyev S. A., Skryabin  N. A., Kashevarova A. A., Tolmacheva E. N., Savchenko  R. R., Vasilyeva  O. Yu., Lopatkina  M. E., Zarubin  A. A., Fishman V. S., Belyaeva E. O., Filippova  M. O., Shorina  A. R., Maslennikovc A. B., Shestovskikhd  O. L., Gaynere, T. A.,Čulić V.  Vulić R. Nazarenko L. P., I. N.,  Lebedev. Differential DNA methylation of the IMMP2L gene in families with maternally inherited 7q31.1 microdeletions is associated with intellectual disability and developmental delay //Cytogenet Genome Res.  2021. P. 1-15. DOI: 10.1159/000514491

5. Vasilyev S.A., Tolmacheva E.N., Vasilyeva O.Yu., Markov A.V., Zhigalina D.I., Zatula L.A., Lee V.A., Serdyukova E.S., Sazhenova E.A., Nikitina T.V., Kashevarova A.A., Lebedev I.N. LINE-1 retrotransposon methylation in trophoblast of first trimester miscarriages with aneuploidy // Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2021. V. 38. P. 139-149. doi:10.1007/s10815-020-02003-1.

6. Tolmacheva E. N., Vasilyev S. A., Lebedev I. N. Aneuploidy and DNA Methylation as Mirrored Features of Early Human Embryo Development //Genes (Basel). 2020. Sep; 11(9): 1084. Doi:  10.3390/genes11091084

7. Tolmacheva E. N., Kashevarova A. A., Nazarenko L. P., Minaycheva L. I., Skryabin N. A., Lopatkina M. E., Nikitina T. V., Sazhenova E. A., Belyaeva E. O., Fonova E. A., Salyukova O. A., Tarabykin V. S., Lebedev I. N. Delineation of clinical manifestations of the inherited Xq24 microdeletion segregating with skewed X-chromosome inactivation in mothers: two novel cases with distinct phenotypes ranging from UBE2A intellectual deficiency syndrome to recurrent pregnancy loss // Cytogenet Genome Res.  2020; 160 (5): 245-254. DOI: 10,1159 / 000508050. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32485717/ Q3

8. 8.           Nikitina T. V., Sazhenova E. A., Zhigalina D. I., Tolmacheva E. N., Sukhanova N. N., Lebedev I. N. Karyotype evaluation of repeated abortions in primary and secondary recurrent pregnancy loss // J Assist Reprod Genet. 2020. Vol. 37, № 3. P. 517-525.