Доклад президиума российской академии наук



жүктеу 6.11 Mb.
бет21/48
Дата17.06.2016
өлшемі6.11 Mb.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48

Общая генетика


Изучено мировое разнообразие мягкой пшеницы по аллелям генов, кодирующих запасные белки зерна глиадины. На основании распределения аллелей этих генов у 215 аборигенных сортов из
19 регионов Евразии реконструированы волны и направления генных потоков. Полученные результаты расширяют сферу поиска новых источников ценных генов для селекционной практики (ИОГЕН РАН). Созданы иммунные линии сорта мягкой пшеницы Саратовская 29, которые являются донорами генов, контролирующих высокое содержание белка в зерне и устойчивость к листовым патогенам – мучнистой росе и бурой ржавчине. Иммунные линии включены в селекционный процесс и на их основе получены перспективные гибридные формы – кандидаты для получения новых сортов яровой мягкой пшеницы. (ИЦиГ СО РАН)

Разработан и внедрен в практику высокоинформативный метод анализа генофондов сельскохозяйственных животных. Он может быть использован для сравнительного анализа пород, для оценки консолидированности и чистоты пород сельскохозяйственных животных, для выявления внутрипородного разнообразия и линейной принадлежности (чистоты линий). (ИОГЕН РАН)

Исследована молекулярно-генетическая организация индивидуального района интеркалярного гетерохроматина из района 75С политенных хромосом дрозофилы. Установлено, что в районе 75С1-2 расположено около 25 генов: район проявляет свойства поздней репликации, связывает белок SUUR. Зона недорепликации занимает более 60% длины ДНК района, в ней локализован участок «слабой точки», в которой происходят разломы хромосомы. Гены этого района экспрессируются скоординировано. (ИЦиГ СО РАН)

Завершена работа по оценке скорости генных миграций на территории России для различных регионов и категорий населения. Показано, что степень миграции зависит от региона и определяется природно-экологическими и социально-экономическими факторами. Выявлены тендерные различия в структуре генных миграций. Полученные результаты являются основой для дальнейшего изучения генетических процессов в населении России. (ИОГЕН РАН)

Определено соотношение западно- и восточноевразийских линий митохондриальной ДНК и
Y-хромосомы в генофондах народов Якутии, проведены оценки уровня генетического разнообразия и степени генетической дифференциации популяций региона в целом. Полученные данные существенно дополняют и расширяют представления о путях миграции популяций человека и общей картине заселения Северо-Восточной Евразии. (ИБиГ УНЦ РАН)

Для оценки генетических рисков для человека при радиационном загрязнении проведены цитогенетический анализ спектров спонтанных и индуцированных облучением аберраций хромосом лимфоцитов периферической крови здоровых доноров и генотипирование по 7 полиморфным локусам (гены детоксикации ксенобиотиков, синтеза и метилирования ДНК. Полученные данные позволяют прогнозировать индивидуальную радиочувствительность по результатам генотипирования, что важно для оптимизации радиотерапии и проведения профотбора. (ИОГЕН РАН)

Впервые у ржи картированы пять мутаций, нарушающих синапсис гомологичных хромосом в мейозе; установлены участки хромосом, отвечающие за хозяйственно-ценные количественные признаки, в том числе урожай и качество зерна, предложен и реализован подход по обнаружению скрытых мутаций в генах, контролирующих межгеномные взаимодействия у пшенично-пырейных гибридов и тритикале. Обоснована схема селекции сортов-популяций ржи, основанная на внедрении индивидуального отбора с помощью генетического маркирования мутации автофертильности. (ИЦиГ СО РАН)

Исследован ДНК-полиморфизм генов, участвующих в формировании признака молочной продуктивности, проведен отбор ДНК-маркеров для оценки генетического потенциала животных по этому признаку. Показана возможность дифференцировки отдельных линий животных по маркерам, ассоциированным с содержанием в молоке жира и белка, что отражает их различную значимость для селекционной работы. (ИОГЕН РАН)

Составлены генетические характеристики трех североохотоморских группировок тихоокеанской сельди – охотской, гижингинско-камчатской и тауйской. Обнаружены высоко достоверная дифференциация этих локальных стад и значительное генетическое разнообразие в каждом из них (ИБПС ДВО РАН). В нерестовых популяциях горбуши, кеты, чавычи, нерки и си мы изучение соответствие пола особей по морфологическим (наличие гонад) и молекулярным маркерам. Показано, что феномен несоответствия обнаруживает ся в популяциях всех видов. (ИБМ ДВО РАН)

Выявлена фенотипическая и генетическая структуры популяций ели финской на мало нарушенных территориях. С помощью методов фитобиотехнологии получены клоны редких и исчезающих видов семейства «Березовые». (ИЛ КарНЦ РАН)



  1. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов


В Институтах РАН в отчетном году продолжались работы по широкому фронту исследований в области структуры и функции биомолекул – от открытия новых компонентов живых систем и их структурного анализа до искусственного получения и анализа механизма действия.

Новые белки и низкомолекулярные биорегуляторы.

Из экстрактов семян пшеницы выделена новая группа антимикробных пептидов, эффективно ингибирующая рост фитопатогенов. Установлена их химическая структура и показана перспективность применения для стимуляции иммунной системы растений. Из морского червя Arenicola marina выделен новый класс пептидных антибиотиков широкого спектра действия, названных ареницинами. Установлена их первичная и пространственная структура. Из мицеллярных спорообразующих грибов Emericellopsis salmosynnemata выделены новые пептиды группы зервамицина, обладающие выраженной антибактериальной и антипротозойной (в частности, противомалярийной) активностью. (ИБХ РАН)

Из биологических объектов морского происхождения выделено и охарактеризовано более 40 новых эндогенных биорегуляторов, в составе которых обнаружены уникальные структурные фрагменты, ранее не встречавшиеся у низкомолекулярных вторичных метаболитов. (ТИБОХ ДВО РАН)

В ядах змей различных видов идентифицированы белки с новыми свойствами, В частности, в яде кобры обнаружены димеры т.н. трёхпетельных токсинов, обладающие необычно широкой рецепторной избирательностью действия. (ИБХ РАН)

Из комплекса ферментов, секретируемых грибом Rhyzoctonia solani, выделено три компонента, обладающие трипсиноподобной активностью. Показано, что ранее выделенный из клубней картофеля ингибитор трипсина (РКТI) угнетает действие этих протеиназ. Эти результаты подтверждают предположение о том, что ингибиторы протеиназ картофеля осуществляют защитную функцию при поражении растений семейства паслёновых фитофторозом, фузариозным увяданием и ризоктониозом. (ИНБИ РАН)

Из культуральной жидкости бактерии Lysobacter выделена лизоамидаза- один из минорных компонентов лекарственного бактериолитического комплекса. Выделенный белок оказался новым, ранее неизвестным ферментом с протеолитической и дрожжелитической активностью. (ИБХ РАН)

Из бактериальных источников выделен новый фермент – гетеродимерная эндонуклеаза рестрикции. С разрешением 1,5Å определена пространственная структура её малой субъединицы. (ИТЭБ РАН)

В археях, растущих при температурах 80-100С: Thermococcus sibiricus, Acidilobus saccharovorans, Fervidococcus fontis, Thermoproteus sp. nov. и Vulcanisaeta sp. nov. идентифицированы новые патентно-чистые термостабильные ферменты, перспективные для использования в промышленной биотехнологии и молекулярной диагностике. (ЦБ РАН, ИНМИ РАН)

Структура биомолекул и их комплексов.

В отчётном году методом рентгеноструктурного анализа высокого разрешения была расшифрована пространственная структура значительного числа белков: формиатдегидрогеназ бактерий и растений (как апо-форм, так и функциональных комплексов), оксидазы D-аминокислот дрожжей (ИНБИ РАН), бактериальной катехол-1,2-диоксигеназы и ряда её субстратных комплексов, необычной по своей первичной структуре лакказы из базидомицета S.ochraceum (ИБФМ РАН), серии генно-инженерных вариантов флуоресцентных белков – эффективных биомаркеров для визуализации процессов развития клеток и тканей (ИБХ РАН), интактного гетеротримерного фактора инициации трансляции (aIF2) из архей (ИБ РАН), протеализина – предшественника термолизин-подобной протеиназы. (ИМГ РАН)

Определены полные нуклеотидные последовательности геномов названных выше пяти термофильных архей (ЦБ РАН, ИНМИ РАН), первичные структуры нуклеиновых кислот


YuA-подобного фага BS и нитчатого фага pFB1 Pseudomonas aeruginosa (ИБХ РАН), нуклеотидные последовательности pvpA-гена M.gallisepticum S6, кодирующего – фазовариабельный белок цитоадгезии бактерии (КИББ КазНЦ РАН) и гена creA Penicillium canescens, кодирующего ключевой белок-регулятор углеродной катаболитной репрессии (ИНБИ РАН). Cеквенировано 300 копий короткого ретропозона В1, выделенных из грызунов 20 семейств. (ИМБ РАН)

Расшифрованы структуры О-специфических полисахаридов двух штаммов азоспирилл (ИБФРМ РАН). Показано, что в условиях, близких к гастроэнтеральным, с пектиновыми полисахаридами как основными «пищевыми волокнами» происходит лишь незначительная трансформация, сопровождающаяся отщеплением ряда нейтральных боковых углеводных цепей и частичным расщеплением главной галактуронановой цепи с уменьшением молекулярной массы пектиновой макромолекулы. (ИФ КомиНЦ УрО РАН)

Исследовано строение фрагментов геномов вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) штаммов, выделенных из клещей на территории лесопарковой зоны научного центра СО РАН в 1994–2000 г. По данным анализа гена Е, исследованные штаммы относятся к сибирскому генетическому типу, не идентичному ни одному из описанных ранее штаммов ВКЭ. (ИХБФМ СО РАН)

Методами оптической спектроскопии и микрокалориметрии показано, что нативно несвёрнутые белки обладают структурной пластичностью, позволяющей белку-носителю связываться с широким спектром партнёров, причём один и тот же нативно несвёрнутый участок может приобретать разные конформации при образовании комплексов с разными партнёрами. Показано, что нативно несвёрнутые белки широко представлены в различных заболеваниях человека, например, связанных с развитием амилоидных фибрилл. (ИБП РАН)

Синтез биологически активных препаратов.

С целью получения новых блокаторов вирусной репродукции синтезирован ряд новых производных нуклеотидов и проведены их испытания в клеточных системах и индивидуальных ферментах (вируса диареи крупного рогатого скота, обратной транскриптазы ВИЧ, РНК вируса лейкоза птиц, ДНК-интегразы ВИЧ-1, ДНК-топоизомеразы I человека). (ИМБ РАН)

Синтезированы новые аналоги природных нейроактивных липидов (нейролипинов) на основе гамма-аминомасляной кислоты и глицина. Полученные соединения испытаны как потенциальные нейропротекторы на моделях различных стадий нейродегенерации в культурах нейронов мозжечка крысы. Выявлена серия активных образцов, перспективных для дальнейшей разработки в качестве прототипов нового поколения нейропротекторов. (ИБХ РАН)

Осуществлён дизайн и синтез пептидного препарата, обладающего иммунопротективным действием при экспериментально индуцированной форме болезни Альцгеймера. (ИБХ РАН)

Сконструирован пептид, обладающий выраженным антидиабетическим действием, выделен фармакофор –Pro-Tir-, ответственный за противовирусные свойства группы пептидов- аналогов препарата «Селанк», охарактеризована группа пептидов с выраженными нейролептическими свойствами. (ИМГ РАН)

В опытах in vitro изучена цитотоксичность ранее сконструированного и наработанного в препаративных количествах мультидоменного полифункционального белка – иммуноРНКазы, состоящей из гуманизированного мини-антитела, специфичного к распространённому раковому маркёру HER2/neu, и двух молекул бактериальной рибонуклеазы барназы. Установлена высокая специфичность действия препарата на раковые клетки и его высокая удельная активность. Полученные данные свидетельствуют о перспективности применения иммуноРНКазы для терапии опухолевых новообразований. (ИБХ РАН)

Путём модификации мембрано-активного антибиотика грамицидина А поликатионным пептидом получен новый вектор, обеспечивающий перенос белков через биологические и искусственные мембраны и превосходящий по эффективности действия все описанные в литературе конструкции. (ИБХ РАН)

Синтезирован ряд новых производных антибиотика нетропсина, которые эффективно подавляют репродукцию вируса герпеса первого типа в культуре клеток, включая все известные варианты вируса с лекарственной устойчивостью. Проведен синтез и биологические испытания новых аналогов природных биогенных полиаминов для разработки новых подходов к химическому регулированию их метаболизма. (ИМБ РАН)

Механизм действия биомолекул и их комплексов.

Получен значительный объём информации о принципах регуляции работы следующих биообъектов: реакционных центров фотосинтеза растений и бактерий (ИФПБ РАН, ИНБИ РАН, ИФР РАН), сигнальной системы растений (КИББ КазНЦ), актомиозиновой системы биологической подвижности животных (ИНБИ РАН), ферментных систем катаболизма устойчивых соединений у микроорганизмов (ИБФМ РАН), структурных протогликанов тканей животных. (ИТЭБ РАН)

Охарактеризована способность рибонуклеазы биназы оказывать цитотоксическое действие на фибробласты, трансформированные онкогенами ras, fms, srl, AML и AML/ETO. Установлено, что биназа способна избирательно подавлять жизнеспособность клеток, трансформированных онкогеном ras, чья экспрессия обязательна при колоноректальной карциноме, и клеток, экспрессирующих слитный онкоген AML/ETO, характерный для острого миелоидного лейкоза. (ИМБ РАН)

Установлена связь между изменениями в организации плазмиды р85 ассоциативных бактерий Azospirillum brasilense и вариациями в их социальной подвижности: ускоренном роении или образовании микроколоний (ИБФРМ РАН). В условиях глюкозо-кислородной депривации нейроглиальных культур продемонстрировано снижение образования активных форм кислорода; эксперименты с блокатарами митохондриальной цепи переноса электронов антимицином, ротеноном и цианидом позволили определить энергозависимый характер секреции катепсина В. (ИВНД РАН)



  1. Молекулярная генетика, механизмы реализации генетической информации, биоинженерия


К числу фундаментальных биологических процессов относится реализация генетической информации, в силу чего непреходящую актуальность имеет познание механизмов активации генов и биосинтеза белков. Примерами значимых результатов исследований в этой области являются открытие нового механизма активации работы генов через образование супер-комплексов, состоящих из мультибелковых комплексов (ИБГ РАН, ИМБ РАН), и обнаружение альтернативного, ранее не описанного, механизма инициации трансляции эукариотических мРНК, имеющих определенные структурные особенности. Этот путь инициации биосинтеза белков может иметь большое физиологическое значение для целого ряда функционально важных мРНК млекопитающих, включая человека. (ИБ РАН)

На примере созданных и выращенных модельных трансгенных растений табака с конститутив-


ной экспрессией МАДС-генов подсолнечника и хризантемы показана роль этих генов в регулиро-
вании механизма координирования функционирования генов, определяющих инициацию цветения.
(ЦБ РАН)

Получены новые данные о функционировании факторов терминации трансляции 1-ого класса эукариот. (ИМБ РАН)

В исследованиях по структурно-функциональному анализу геномов эукариот и бактерий и механизмов важнейших клеточных процессов получены следующие значимые результаты:

Обнаружено, что в возникновении двух новых мультигенных семейств генов у нескольких близкородственных видов дрозофил участвуют недавно открытые мобильные элементы-хелитроны. Показано, что эволюция этих новообразованных семейств генов существенно различается у родственных видов мух. (ИМГ РАН)

Обнаружено, что энхансеры дрозофилы индуцируют синтез некодирующих РНК в обе стороны по направлению к близрасположенным промоторам. (ИМБ РАН)

Показаны взаимодействия между инсуляторами и промоторами, показано также, что за взаимодействие между инсуляторами отвечают как минимум два разных транскрипционных фактора. (ИБГ РАН)

Проведен структурно-функциональный анализ ядерного белка Chriz, участвующего в реорганизации хроматина и продемонстрировано его взаимодействие с компонентами инсуляторных комплексов. (ИБГ РАН)

Продемонстрированы принципиальные различия в пространственной организации транскрипционно-активных районов генома в эмбриональных эритроидных клетках и клетках взрослого организма. (ИБГ РАН)

Проведено полномасштабное секвенирование сайтов посадки ядерного белка Каизо в геноме раковых клеток человека и изучено влияния его фосфорилирования и сумоилирования на процессы мультимеризации и межбелковых взаимодействий. (ЦБ РАН)

При функциональном тестировании генов обонятельных и вкусовых рецепторов в гетерологичных клеточных системах установлено, что амплитуда электрофизиологического ответа на соответствующий одорант в трансгенных мухах, несущих гены насекомых, в 10-30 раз выше, чем для генов млекопитающих. (ИБХ РАН)

Проведен структурно-функциональный анализ сайт-специфического метилирования ДНК животных и растений в эпигенетических процессах. Разработана методика выделения и очистки модифицированных форм метилазы EcoRII. (ИБХ РАН)

Обнаружены две серин-треониновые протеинкиназы, вовлеченные в регуляцию экспрессии генов холодового стресса у цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803. Инактивация соответствующих генов, spkD и spkL, приводит к нарушению холодовой индукции ряда генов. (ИФР РАН)

Обнаружена способность к горизонтальному переносу генов у новых бактериофагов, выделенных из природных и хозяйственных объектов Подмосковья. (ИБФМ РАН)

Сконструированы наборы маркеров, представляющие различные группы сцепления и некоторые функциональные группы генов человека, с использованием которых проведено предварительное генотипирование образцов ДНК здоровых доноров и пациентов с онкологическими (рак молочной железы) заболеваниями. Разработаны и внедрены в клиническую практику три новых тест-системы для выявления мутаций в геноме человека, ассоциированных с тромбофилиями. (ИБХ РАН)

Особо следует отметить работу, касающуюся проблемы полиомиелита. Обнаружен новый путь эволюции вакцинных штаммов полиовируса – значительная дивергенция от родительских штаммов и приобретение патогенных свойств без существенного изменения антигенных характеристик. Помимо теоретического, этот факт имеет существенное практическое значение для Программы глобального искоренения полиомиелита. Дело в том, что Всемирная организация здравоохранения рекомендует более детальное исследование только тех производных вакцинных штаммов, которые проявляют измененную антигенность. Следовательно, при сохранении существующей практики надзора за полиомиелитом возникает серьезный риск пропустить вышеописанный потенциально-опасный класс производных живой противополиомиелитной вакцины. Таким образом, возникает срочная необходимость существенного изменения методов надзора за полиомиелитом. (Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН)

  1. Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза


Продемонстрировано, что в ходе терминальной дифференцировки эритроидных клеток изменяется пространственная конфигурация домена альфа-глобиновых генов, обеспечивая прямое взаимодействие разных регуляторных элементов генома. (ИБГ РАН)

Анализ метаболизма полиплоидных клеток млекопитающих (на уровне транскриптома) показал, что умножение геномов ассоциировано с тотальным подавлением аэробного дыхания, усилением распада сахаров и активацией синтеза липидов. Эти результаты позволяют предположить, что в полиплоидных клетках возникает уникальный механизм защиты ДНК от оксидативного стресса и адаптации клеток к условиям энергетического голодания. (ИНЦ РАН)

Выделен шестичленный пептид HLDF6, обладающий свойствами целого фактора HLDF (Human Leukemia Differentiation Factor) и сохраняющий способность вызывать дифференцировку клеток. Пептид HLDF-6, как и фактор, не имеет собственных рецепторов на поверхности клеток, но изменяет физико-химические свойства мембраны, влияя тем самым на связывание цитокинов с клеточной мембраной. Отличительной чертой HLDF6 является установленное свойство защищать клетки нейронов в культуре in vitro от действия фрагмента бета-амилоида 25–35. (ИБГ РАН)

Установлено, что ингибиторы гистоновых деацетилаз вызывают индукцию клеточного старения, которая является результатом необратимого блока клеточного цикла в фазе G1/S и сопровождается клеточной гипертрофией. (ИНЦ РАН)

Показано, что в присутствии пониженной концентрации кислорода (3%) увеличивается выживаемость мезенхимных стволовых клеток из костного мозга мыши. Изменения концентрации кислорода сказываются на скорости пролиферации клеток. (ИМБ РАН)

Показано, что присутствие нанокристаллов кремния, в концентрациях в 3 раза меньших границы их ощутимой эффективности, приводит более чем к 30% игибированию пролиферации клеток Hep 2 при одновременной гипертермии. Построена математическая модель регуляции скорости пролиферации клеток животных в культуре при сочетанном действии ингибирующих и стимулирующих агентов различной природы. (ИТЭБ РАН)

Показано, что гибридизация клеток эмбриональной карциномы PCC4aza1 с пролиферирующими и обработанными 5-азацитидином лимфоцитами селезенки взрослой мыши приводит к изменению пролиферативной активности и увеличению продолжительности клеточного цикла по сравнению с исходными клетками. Привнесение хромосом лимфоцитов в клетку эмбриональной карциномы PCC4aza1 приводит к подавлению экспрессии соматических генов (репрограммированию соматического ядра), но не препятствует экспрессии маркерного гена клеток эмбриональной карциномы PCC4aza1 Oct4. Активность ядрышкоообразующих районов хромосом в гибридах PCC4aza1×лимфоцит зависит от условий культивирования и коррелирует с пролиферативной активностью гибридов и их способностью к направленной дифференцировке in vitro. (ИБХ РАН)

Показано, что введение в среду культивирования малых концентраций полисахаридов (метилцеллюлозы) повышает пролиферативную и снижает дифферецировочную активность мезенхимальных и эмбриональных стволовых клеток, в том числе при культивировании их в матриксе коллаген - полисахаридных гелей. (ИТЭБ РАН)

Показана возможность репарации повреждений ДНК в эмбриональных стволовых клетках ЭСК мыши. Установлено, что облучение клеток ЭСК индуцирует киназу, отвечающую на повреждения ДНК и образование фокусов γH2AX. Кинетика исчезновения фокусов γH2AX свидетельствует о том, что индуцированные облучением разрывы репарируются. (ИНЦ РАН)

Показано, что иммунизация крыс очищенным белком теплового шока Hsp70 перед введением высоко злокачественных клеток рабдомиосаркомы РА-2 приводит к снижению количества метастазов и уменьшению размеров опухолей. Инкубация клеток РА-2 с очищенным препаратом Hsp70 активирует цитотоксические лимфоциты, направленные против клеток данной опухоли. Активирующее действие Hsp70 показано также на клетках лимфомы и лейкемии человека, взятых у онкологических больных. (ИНЦ РАН)

На модели спорадической формы болезни Альцгеймера показан протекторный эффект иммунизации фрагментами а7-субъединицы ацетилхолинового рецептора на память животных, что указывает на принципиальную возможность использования иммунотерапии для лечения болезни Альцгеймера. (ИБК РАН)

Впервые получены гибридомы, продуцирующие моноклональные антитела к липополисахариду и Б-антигену Yersinia pseudotuberculosis для исследования иммунофизиологии патогенных иерсиний и создания новых медицинских иммунобиологических препаратов. (ИФ КомиНЦ УрО РАН)

Установлено наличие дифференцированного контроля гормонзависимой экспрессии активационных молекул на поверхности Т-лимфоцитов и продукции ими и фагоцитирующими клетками ключевых цитокинов. (ИЭГМ УрО РАН)

Установлено, что в клетках рака легких рапамицин вызывает увеличение уровня белка Pdcd4-супрессора опухолевого роста, что может обуславливать антираковую активность рапамицина. На основе аденовируса сделана конструкция Ad-EGFP-Pdcd4 для продукции белка Pdcd4 в опухолевых клетках NCI-H1299. (ИБГ РАН)

Созданы кассетные генетические конструкции, экспрессирующие 27-нуклеотидные шпильки РНК для сайленсинга генов HIV-1, запускающие интерференцию, атакующую ряд мишеней в транскриптах вируса. Отобраны гены в качестве потенциальных диагностических и прогностических маркеров рака толстой кишки и перспективные в качестве маркеров степени агрессивности этих опухолей. Методом ПЦР-РВ отобраны гены с геномными и эпигеномными нарушениями при раке легких и при раке почек. Выполнена предварительная оценка их экспрессии в эпителиальных опухолях человека.
(ИМБ РАН)

Создан банк сывороток крови здоровых и больных раком яичника. С использованием магнитных микрочастиц с обращено-фазовой, слабой катионообменной и металло-аффинной поверхностями разработаны методы выделения из сыворотки крови фракций пептидов и белков для их последующего анализа времяпролетной МАЛДИ масс-спектрометрией. Протеомное профилирование сывороток крови здоровых и больных женщин с использованием магнитных микрочастиц позволило построить классификационные модели со 100% чувствительностью и специфичностью. (ИБХ РАН)

Сконструированы новые генно-инженерные рекомбинанты вируса осповакцины и аденовирусов (в том числе аденовируса птиц CELO), содержащие различные варианты гена env вируса бычьего лейкоза. Рекомбинанты предназначены для разработки новых методов диагностики и профилактики ретровирусных инфекций крупного рогатого скота. (ИБГ РАН)

  1. Клеточная биология, теоретические основы клеточных технологий


В области исследования организации и функции ядра и внутриядерных структур обоснована концепция о возможности существования в ооцитах животных единого экстрахромосомного домена, объединяющего ряд структурных, молекулярных и функциональных доменов – кластеров интерхроматиновых гранул и телец Кахала, участвующих в распределении и накоплении в ядре факторов экспрессии генов: транскрипции, сплайсинга, экспорта пре-мРНК. (ИНЦ РАН)

Обнаружен эволюционный консерватизм морфофункциональной организации стволовых резервных клеток, обеспечивающих бесполое и половое размножение представителей пяти типов беспозвоночных животных: губок, книдарий, плоских червей, колонтальных корнеголовых ракообразных и асцидии. Показано, что самообновляющийся резерв стволовых клеток – основа репродуктивной стратегии, включающей половое и бесполовое размножение. (ИБМ ДВО РАН)

Разработан экспериментальный подход, позволяющий изучать непосредственно на клеточной мембране галектины – семейство углевод-связывающих белков, опосредующих важные клеточные функции, – от адгезии до апоптоза. Выяснено, что углеводная специфичность галектинов на поверхности клетки заметно выше, чем тех же белков в искусственных системах. (ИБХ РАН)

Регистрация входа Са2+, полученная путем флуоресцентных измерений концентрации внутриклеточного кальция и исследованием интегральных токов показала, что супрессия белка TRPC1 с использованием техники малых интерферирующих РНК (siRNA), подавляет депо- и рецептор-управляемый вход Са2+. Эти данные свидетельствуют о том, что белок TRPC1 необходим для функционирования рецептор- и депоуправляемых каналов в клетках. (ИНЦ РАН)

На примере апоптоза 3 сублиний клеток лимфомы человека, вызываемого стауроспорином, показано, что характерное для апоптоза снижение содержания в клетках K+ может быть обусловлено, как увеличением потока K+ через каналы, так и уменьшением потока катионов через K+/Na+ насос. Впервые проведен расчет баланса осмолитов у клеток, претерпевающих апоптоз, и получено прямое подтверждение, что в регуляции объема клеток при апоптозе моновалентные ионы играют первостепенную роль. (ИНЦ РАН)

Обнаружено подавление пролиферации и снижение дифференцировочного потенциала культивируемых мезенхимных стромальных клеток костного мозга человека в условиях длительного моделирования эффектов микрогравитации с помощью RPM. (ИМБП РАН)

Установлено, что в молекуле виментина-белка промежуточных филаментов имеется участок, ответственный за непосредственное взаимодействие с митохондриями, причём это взаимодействие ограничивает подвижность митохондрий в клетках. (ИБ РАН)

Создана система скрининга молекул, избирательно взаимодействующих с мембранными рецепторами, участвующими в генерации и передаче боли. Выделен пептид, обладающий анальгезирующими свойствами, новый пептидный ингибитор ваниллоидного рецептора. (ТИБОХ ДВО РАН)

Получены трансгенные пересеваемые культуры клеток дрозофилы и млекопитающих, продуцирующие нейротрофические факторы. Проанализировано воздействие нейротрофических и стрессорных факторов на нейральную дифференцировку стволовых клеток. Проведены трансплантации трансгенных клеточных препаратов в мозг млекопитающих. (ИБГ РАН)

На основе природных полимеров (полисахаридов и их производных) получены биосовместимые биодеградируемые микрокапсулы с включенными в них ДНК плазмидами c целью создания


ДНК-вакцин для животных. (ИБХ РАН)

Использована форсированная экспрессия 4 транскрипционных факторов (Oct4, Sox2, cMyc и Klf4) для получения индуцированных плюрипотентных стволовых (иПС) клеток крысы. Созданы лентивирусы, экспрессирующие 4 указанных фактора, и проведены несколько раундов получения иПС клеток из эмбриональных фибробластов крысы. (ИНЦ РАН)

Созданы плазмидные конструкции для экспрессии цитопротекторных генов Akt1, MnSOD и HO-1 в стволовых клетках. Отработаны методы введения плазмидных и лентивирусных конструкций в мезенхимальные стволовые клетки. (ИМБ РАН)

Обнаружено стимулирующее действие комбинированного магнитного поля с крайне слабой переменной компонентой на морфогенетические процессы раннего эмбриогенеза и дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в нейроэктодермальном направлении. Полученные данные могут лечь в основу создания новых методов получения различных типов нейроэктодермальных клеток для регенеративной медицины и трансплантологии. (ИБК РАН)

Показано, что мезенхимные стволовые клетки, выделенные из различных органов новорожденного кролика (роговицы, щитовидной железы, тимуса, легкого, перикарда, селезенки, надпочечников) способны к нейрональной дифференцировке, что указывает на принципиальную возможность получения стволовых мезенхимных клеток из любых тканей организма и их использования в терапии нейродегенеративных заболеваний. (ИБГ РАН)

Показано, что клетки внутренней клеточной массы бластоцит в условиях культивирования in


vitro могут формировать из пролиферирующих стволовых и дифференцированных клеток устой-
чивые кластеры, которые служат эффективным источником эмбриональных стволовых клеток.
(ИТЭБ РАН)

Получены и охарактеризованы по маркерам плюрипотентности две новые линии эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что полученные линии соответствует требованиям, предъявляемым к ЭСК человека, и могут быть использованы в экспериментах по направленной дифференцировке. (ИНЦ РАН)

Показана самоорганизация клеток в упорядоченные надклеточные паттерны в клеточных культурах. Установлены топологические закономерности, включающие связь локальных и глобальных аспектов биологического морфогенеза. (ИБМ ДВО РАН)

Определены нейрогенные эффекты ретиноевой кислоты (нативного эмбрионального морфогена) и трихостатина А (ингибитора гистоновых деацетилаз) на мезенхимные стромальные клетки человека. (ИМЧ РАН)

Разработан костный трансплантант, состоящий из человеческого декальцинированного костного матрикса, заселенного культивированными стромальными клетками для применения в заместительной клеточной терапии. (ИНЦ РАН)

Выдвинута гипотеза, что клетки покоящегося центра корня растений являются его стволовыми клетками, которые в отличие от клеток животных могут многократно возникать. Их образование и поддержание определяется сложной системой межтканевых отношений. (ИФР РАН)



  1. Биофизика, радиобиология, математические модели в биологии, биоинформатика


Современная биофизика ориентирована на анализ пространственных структур и физических механизмов процессов на различных уровнях организации биологических объектов. В области молекулярной динамики развиты новые подходы к расчетам белковых и липидных молекул, давшие существенные результаты как применительно к экспериментальным исследованиям, так и в области компьютерного дизайна биологически активных макромолекулярных конструкций с использованием биомакромолекул и наночастиц не биологической природы. Развиваются методы и подходы к анализу структуры и динамики макромолекул ЯМР-методами. (ИТЭБ РАН, ИБХ РАН, ИМБ РАН, КИББ
КазНЦ РАН)

Установлена пространственная структура и исследована сравнительная 15N-динамика нативных


и мутантных белков SHH и SHA; на полностью обогащенном по 13С и 15N мутанте глобулярного белка – SН3-домена спектрина SHН-бержераке вычислены параметры внутренней подвижности для каждого аминокислотного остатка. (ИТЭБ РАН)

Рассчитаны величины дипольных моментов в ДНК-дуплексах, отличающихся по А/Т и Г/Ц составу. Показано, что причиной возникновения дипольного момента является некомпланарная укладка А/Т и Г/Ц пар. Последовательности, составленные только из А/Т или Г/Ц пар, характеризуются отличающимися значениями дипольных моментов, величина которых зависит от геометрии двойной спирали. (ИБК РАН)

На основе теории графов построены модели нового типа для колебательного и триггерного поведения моторных ферментов без упрощающих допущений. Получены простые аналитические уравнения для описания нетривиального поведения ферментов в различных кинетических режимах. (ИТЭБ РАН)

Создана полная база данных биохимических реакций, протекающих в цитоплазме и митохондриях дрожжей S. cerevisiae, и на основе данных этой базы с помощью программы FLUX II построена математическая модель системы среда-цитозоль-митохондрии. (ИТЭБ РАН)

Разработана методология неинвазивного мониторинга интегральной активности центральной (моторной) нервной системы по анализу удержания изометрического усилия при обследовании пациентов с центральными нарушениями функции движения, которая показала высокую чувствительность в диагностике патологических состояний, в контроле эффективности терапии и в уточнении диагноза при синдроме паркинсонизма. (ИФ РАН)

Предложены и исследованы математические модели формирования пространственных структур и нерегулярного изменения во времени численности популяций в условиях биологической инвазии и с учётом гетерогенности среды обитания. Проведены оценки предсказуемости популяционной динамики на примере агроэкосистем, включающих генетически модифицированные Bt культуры; а также водных экосистем. (ИТЭБ РАН)

С использованием модели острого воспаления у мышей определены области оптимальных параметров электромагнитного излучения крайне высоких частот (интенсивность, несущие и модулирующие частоты, длительность экспозиции), оказывающих выраженное противо-воспалительное действие. Применение модулированного излучения дает возможность изменять величину ожидаемого биологического эффекта. (ИБК РАН)

Разработана схема кольцевых «аксонных часов»-нелинейного генератора периодических сигналов, которая основана на свойстве возбудимой среды поддерживать солитоноподобный режим взаимодействия сталкивающихся импульсов возбуждения и реализуется без участия активных пейсмекерных нейронов. Предложенная схема свободна от недостатков, присущих традиционным схемам, и не только проливает свет на возможные механизмы самоподдерживающейся циркуляции потенциалов действия в кольцевых возбудимых структурах, но допускает также и техническую реализацию. (ИТЭБ РАН)

Создан новый микрокалориметрический метод анализа биомакромолекул под высоким давлением, что является существенным звеном получения сведений о природе адаптации к экстремальным условиям. (ИТЭБ РАН)

Разработан общий метод расчёта проводящих свойств биополимеров; предложена схема электронной памяти на основе ДНК с плотностью записи информации, на три порядка превосходящей плотность в существующих электронных устройствах. (ИМПБ РАН)

Разработан новый компьютерный метод для предсказания сайтов формирования нуклеосом в нуклеотидных последовательностях геномной ДНК эукариот. На его основе установлены общие закономерности расположения нуклеосом на хромосомной ДНК человека. (ИЦиГ СО РАН)

Создана математическая модель командного нейрона виноградной улитки, описывающая основные электрофизиологические характеристики нейрона и ряд внутриклеточных процессов, связанных с активацией протеинкиназ, участвующих в интернализации и рециклировании


АХ-рецепторов. (ИВНД РАН)

Подготовлены компьютерные программы, с помощью которых проведен анализ встречаемости протяженных GT-повторов в геномах различных организмов. Показано, что в геномах простейших такие повторы отсутствуют, в то время как в геномах эукариот имеются множественные GT-повторы с длиной до 24 и более пар нуклеотидов. (ИМБ РАН)

Установлена связь размера и формы белка со скоростью его сворачивания и разворачивания. Показано, что белки, сворачивающиеся по многостадийному механизму, в среднем, более компактны (сферичны), чем белки, сворачивающиеся по одностадийному механизму, и что чем компактнее белки, тем медленнее они сворачиваются. (ИБ РАН)

На основании результатов фемтосекундных измерений предложена модель фотохимического разделения зарядов в реакционных центрах фотосистемы 2 растений с участием димера Р680 в качестве первичного донора электрона и мономерного хлорофилла Сhl в роли первичного акцептора электрона. (ИФПБ РАН)

В области радиобиологии, как и в предыдущие годы, наибольшее внимание уделялось разработке диагностических и прогностических тестов для определения отдаленных последствий действия радиации на организм человека, в особенности в случае хронического низкоинтенсивного облучения. Это позволяет выявлять группы повышенного радиационного риска, лиц с пониженной восприимчивостью к радио- и химиотерапии и важно для определения профессиональной пригодности летчиков, космонавтов и работников ядерных предприятий. К этой группе исследований примыкают данные о влиянии неионизирующих излучений и других низкоинтенсивных физических факторов.

Разработаны методики и программно-математическое обеспечение для расчёта доз облучения внутренних органов человека в орбитальном полёте с учётом распределения защитных масс конструкций и оборудования. (ИМБП РАН)

Установлены молекулярные маркеры повреждений клеток и связь генетических и мембранных маркеров. Показано, что прогностическое значение для определения фактора риска может иметь совокупность трех маркеров окислительного стресса: активности фермента глутатионтрансферазы, содержания МДА в эритроцитах крови и уровня двунитевых разрывов ДНК лимфоцитов. Повышение уровня указанных маркеров означает увеличение вероятности возникновения злокачественной опухоли у человека в отдаленные сроки после воздействия ионизирующей радиации в малых дозах. (ИБХФ РАН)

Показано, что облучение мышей малыми дозами излучений, моделирующих радиационное поле в атмосфере на высоте 10 км, индуцировало генетическую нестабильность в F1–F3 поколениях в зависимости от условий воздействия на родителей (мощности дозы, обработки иммуномодуляторами и т.п.) и выбранного критерия. (ИТЭБ РАН)



  1. Биотехнология


Разработан перспективный для получения новых производных витамина D биотехнологический метод получения 3-замещенного андроста-5,7-диен-17-она с окислением боковой цепи 3-метокси-метилэргостерина культурой Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815D. Он обеспечивает выход целевого продукта до 60% при нагрузке субстрата до 10 г/л. (ИБФМ РАН)

Оптимизирован процесс культивирования дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов L-лизи-ноксидазы; разработана схема ее выделения и очистки до гомогенного состояния, приемлемого в онкотерапии, показано ее цитотоксическое действие на опухолевые клетки. (ИБФМ РАН)

Предложен биотехнологический способ получения янтарной кислоты с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica; разработанный процесс ферментации позволяет получать 64 г/л янтарной кислоты с содержанием побочных продуктов менее 5%. (ИБФМ РАН)

Получены мутантные штаммы гриба Curvularia lunata с высокой 11-гидроксилазной и


20-редуктазной активностью в отношении кортексолона и его ацетилированных производных. Оптимизация условий и способа внесения субстрата обеспечила повышение выхода 11-гидроксипроизводных до 75–85% при повышенной нагрузке субстрата (2–3 г/л). Процесс, масштабированный до уровня лабораторных ферментеров, может быть основой биотехнологического метода получения гидрокортизона и его производных. (ИБФМ РАН)

С помощью созданных генетически маркированных штаммов грибов Curvularia lunata разработаны способы направленного 7α- и 11β-гидроксилирования стероидов, в т.ч. корексолона, – стимуляторов иммунитета и противовоспалительных агентов. (ЦБ РАН)

По разработанной схеме синтезирован гормон пролигестон, перспективный для биотехнологического получения лекарственных препаратов. Получен рекомбинантный штамм E. сoli – продуцент гонадолиберина – пептидного полового гормона медицинского назначения. (ЦБ РАН)

Установлено, что культура клеток стефании гладкой – перспективный источник стефаглабрина, рекомендованного для лечения периферической нервной системы. Определены условия, определяющие высокий уровень накопления алкалоида. (ИФР РАН)

Разработан регламент получения биомассы культуры клеток женьшеня ползучего с высоким содержанием гинзенозидов – сырья для лекарственных препаратов, пищевых добавок, косметических средств. (ИФР РАН)

Разработаны основы технологии получения биомассы спирулины S. platensis, обогащенной эссенциальными микронутриентами, для лечения и профилактики недостатка микроэлементов.


(ИФР РАН)

Разработан биотехнологический метод получения рекомбинантного пептида буфорина с широким спектром бактерицидного и фунгицидного действия, в т.ч. против метициллин-устойчивых штаммов эпидермального стафилококка. (ИБХ РАН)

На основе моноклональных антител получены иммунореагенты, обеспечивающие высокочувствительную детекцию растительных вирусов (вирусы шарки сливы и табачной мозаики) и психоактивных веществ (кокаин и его производные). Предложен применимый для серодиагностики туберкулеза новый принцип экспресс-определения специфических антител к возбудителю заболевания в сыворотке крови, основанный на формировании в мембранных системах комплексов антиген – антитело – конъюгат антигена с коллоидным золотом. (ИНБИ РАН)

Получены моноклональные антитела для диагностики энтеротоксинов A, B, E, G и I стафилококковой группы. Подобраны пары антител для сэндвич - варианта иммуноферментного анализа. (ИБХ РАН)

Разработан метод выявления пептидных биомаркеров различных социально значимых патологий человека на основе масс-спектрометрического профилирования плазмы (сыворотки) крови. С использованием этого метода в сыворотке крови пациенток с раком яичников обнаружены специфичные маркеры данного заболевания. Созданная на основе выявленных биомаркеров классификационная модель позволяет со 100% специфичностью и чувствительностью отличать сыворотки крови пациентов с раком яичников от сывороток крови здоровых людей и пациентов с рядом других заболеваний. (ИБХ РАН)

Разработаны методики на основе биочипов, позволяющие проводить одновременный количественный иммуноанализ пяти онкомаркеров для обнаружения и мониторинга терапии рака молочной железы и рака яичников, а также детекцию 10 биотоксинов с помощью иммобилизованных антител. (ИМБ РАН)

Разработаны условия получения микро- и наночастиц природных полисахаридов и их модификаций, а также их конъюгатов с белками (рекомбинантный интерферон) и пептидами. Разработаны новые методы модификации хитозанов с целью повышения их фунгицидной, антиоксидантной, фотопротекторной активности. (ЦБ РАН)

Разработана принципиально новая концепция увеличения стабильности и времени фармакологического действия биотехнологических белков, основанная на образовании нековалентных нанокомплексов белок–природная полисиаловая кислота, размер которых не превышает 100 нм. Создана технология получения таких нанокомплексов на примере генно- инженерных интерферонов α2b и β1b, а также инсулина и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора человека, отличающаяся простотой и высоким выходом конечного продукта. Опыты на клеточных культурах и животных двух видов подтвердили пролонгацию биологической активности белков в составе нанокомплексов. Нековалентные нанокомплексы могут найти широкое применение для получения нано-форм многих белковых, пептидных и других лекарственных препаратов с улучшенными фармакологическими характеристиками. (ИБХ РАН)

Сконструированы безмаркерные трансгенные растения томата и табака, синтезирующие
HBs-антиген (0.01-0.05% от общего растворимого белка), а также трансгенные растения рапса, экспрессирующие ген антибактериального пептида цекропина Р1. (ИБХ РАН)

Разработаны подходы к созданию фитоустойчивости сахарной свеклы к бенивирусам на примере вируса ризомании сахарной свеклы. (ЦБ РАН)

Показана возможность выщелачивания никеля из сульфидных и силикатных руд умеренно ацидофильными, автотрофными и гетеротрофными бактериями. Новый штамм бактерий Desulfovibrio oxamicus ВКМ В-2465Д, продуцент сероводорода, рекомендован для биотехнологической очистки промышленных стоков от высоких концентраций сульфатов, ионов железа, меди и хрома. (ИБФМ РАН)

Сконструированы штаммы – деструкторы нефти, содержащие плазмиды биодеградации нафталина. Проведена характеристика бесплазмидных и плазмидосодержащих штаммов-деструкторов. Наличие плазмид биодеградации расширяет спектр утилизируемых субстратов бактерии-хозяина. (ИБФМ РАН)

Показано, что агробактериальные гены rol являются одними из самых мощных активаторов (вторичных метаболитов) в культурах растительных клеток. Гены rol преодолевают регуляторный контроль растительной клетки. Что позволяет создавать высокопродуктивные и стабильные клеточные штаммы для промышленного использования. (БПИ ДВО РАН)

В ходе исследований декомпозиции микроорганизмами пищевых и целлюлозосодержащих отходов разработаны и апробированы методики биодеградации различных субстратов. С исполь-зованием ассоциатов и монокультур бактерий, дрожжей и мицелиальных грибов удалось получить


из отходов жидкие субстраты со значительно сниженным содержанием органических примесей. (ИБФМ РАН)

Показано, что наиболее активным деструктором биодеградабельного полимера полигидроксибутирата и его сополимера с валератом (с включенными в них нанопорошками глины или гидроксилапатита) служит мицелий как низших (Aspergillus caespitosus), так и высших (Panus tigrinus) грибов. Этот результат имеет существенное практическое значение, поскольку указанные биоразлагаемые гибридные материалы обладают сочетанием уникальных свойств, которые позволяют применять их в медицине, микроэлектронике, сельском хозяйстве и изготовлении упаковок.


(ИФПБ РАН)

Обоснована возможность создания биокатализатора для дезодорации и очистки (до 90%) воздуха табачных предприятий от вредных примесей с использованием сообщества микроорганизмов (из накопительных культур), метаболизирующих никотин, его производные и комплекс летучих веществ листьев табака. (ИНБИ РАН)

В ходе долгосрочных испытаний опытно-промышленной установки БФК-02 на Курьяновских очистных сооружениях МГУП "Мосводоканал" показана эффективность очистки по сероводороду от 95% до 98%. (ИНБИ РАН)

В целях интенсификации экологически чистых биогидрометаллургических технологий получения благородных и цветных металлов из концентратов сульфидных руд введена стадия химического окисления концентрата ионами трехвалентного железа, получаемыми на стадии биоокисления из концентрата руды Олимпиадинского месторождения. Введение этой стадии позволит снизить общее время биоокисления до 2 раз, повысить степень окисления сульфидных минералов на 20%, а извлечение золота цианированием – на 25% по сравнению с контрольным одностадийным процессом. (ИНМИ РАН)

Показано, что введение первой химической стадии в технологию бактериально-химического выщелачивания сульфидного пиритного концентрата, содержащего никель, медь, кобальт, золото и платину, снижает время выщелачивания цветных металлов со 120 до 50 час. (ИНМИ РАН)

В опытном хозяйстве К/Х «Атлант» (Шаховской район Московской области) проведены пилотные эксперименты по получению трансгенных коз.

Создан единственный в России банк спермы трансгенных животных. (ИБГ РАН)

Собрана и поддерживается коллекция клеточных культур растений – потенциальных продуцентов алкалоидов, лигнанов, афтохинонов в промышленном масштабе. (ИБХ РАН)

Созданы трансгенные растения моркови в качестве кандидатной съедобной вакцины против возбудителя гепатита В человека. (ИЦиГ СО РАН)

Разработан и внедрен комплекс биотехнологий и систем восстановления нарушенных и загрязненных углеводородами тундровых и северо-таежных биоценозов с использованием современных биотехнологических методов трансформации опасных органических соединений в безопасные для окружающей природной среды, возвращены в хозяйственное пользование тысячи гектаров очищенных земель. ((ИЭГМ УрО РАН, ИБ Коми НЦ УрО РАН), Институт сельскохозяйственной микробиологии РАСХН, МГУ; ОАО «Нефтяная компания ЛУКОЙЛ», Министерство природных ресурсов Республики Коми)



  1. Физиология нервной и висцеральных систем, клиническая физиология


В настоящее время ключевое значение имеет анализ взаимоотношения влияний нервной системы, эндокринных органов, аутакоидов в регуляции функций висцеральных систем. Результаты этих исследований, выполненных с применением методов молекулярной и физико-химической биологии, находят применение в решении проблем клинической физиологии, патологии и клинической медицины.

Разработана система выявления молекулярных детерминант взаимодействия органических катионов с каналами глутаматных синаптических рецепторов, что позволило синтезировать и исследовать 80 новых веществ, перспективных для использования в качестве лекарств для лечения ряда заболеваний нервной системы. В опытах на животных проведена оценка их эффективности на моделях этих состояний и определены преимущества по сравнению с известными ранее блокаторами. (ИЭФБ РАН)

При исследовании способности неконкурентных блокаторов глутаматных рецепторов ослаблять последствия ишемии головного мозга (крыс) оценивалось действие мемантина и нового производного адамантана ИЭМ-1957. Показана высокая профилактическая эффективность ИЭМ-1957, что делает его перспективным в качестве лекарственного средства. (ИЭФБ РАН)

Разработан новый метод подготовки мезинхимально-эпителиального эквивалента, включающего в себя стволовые и нейтральные клетки для восстановления тканевых дефектов, структурных и функциональных расстройств различной этиологии. (ММА)

Созданы клеточные линии рака толстой кишки HCT116, имеющие часто встречаемые мутации гена р53 in vitro и in vivo: HCT116 р53 +/+ His175, HCT116 р53 +/+ Trp248, HCT116 р53+/+ His273. Охарактеризована микрососудистая сеть, экспрессия белков-модуляторов роста новых микрососудов в моделях рака толстой кишки, имеющих часто встречаемые мутации гена р53. Показано, что в 45% случаев в ткани опухоли содержаться очаги васкулогенной мимикрии, что ассоциируется с плохим прогнозом течения заболевания. (РОНЦ)

В результате исследований, проведенных на системах in vivo, ex vivo и in vitro показано, что


Т-кадгерин является ингибитором ангиогенеза. Эффект подавления ангиогенеза обусловлен гомофильным взаимодействием между молекулами Т-кадгерина на поверхности эндотелиальных клеток и окружающих их клеток стромы. (РКНПК)

Выявлена различная восприимчивость процесса экзоцитоза нейромедиатора к изменению содержания активных форм кислорода взрослых и новорожденных животных, которая может быть обусловлена изменением антиоксидантной защиты в процессе развития организма. (КИББ КазНЦ РАН)

Показана связь субъективного течения времени с полиморфизмом генов человека, контролирующих обмен дофамина и серотонина. Данные важны для преодоления разрыва между исследованиями мозга на молекулярном и поведенческом уровне и в перспективе открывают пути к созданию методов коррекции поведения на основе индивидуальной генетической информации. (ИВНД РАН)

Разработано новое программное обеспечение, позволившее исследовать оптический ответ колонок нейронов первичной зрительной коры на паттерновую зрительную стимуляцию, выявить и точно сравнить активацию при разных зрительных стимулах. (ИВНД РАН)

При многоканальной регистрации вызванного потенциала на целые и разгруппированные изображения показано, что в зрительной коре мозга человека существует топографическая и временная специализация переработки информации о целом образе и составляющих его элементах, что важно для понимания последовательности переработки информации об изображениях различной сложности в иерархически организованной зрительной системе человека. (ИВНД РАН)

В эксперименте с наземным моделированием эффектов невесомости получены данные, свидетельствующие об участии опорной афферентации в контроле параметров глазодвигательных реакций, ведущая роль в управлении которыми традиционно отводилась вестибулярному аппарату. Устранение опоры сопровождается существенными нарушениями свойственной условиям гравитации жесткой зависимости между амплитудой, скоростью и длительностью саккадических движений глаз, а также нарушение стабильности и точности выполнения задач зрительного и зрительно-мануального слежения. (ИМБП РАН)

На модельных объектах (медоносная пчела, дрозофила) показано, что в основе механизма нейротропного действия кинуреновой кислоты лежит трансформация молекулярных звеньев сигнального каскада: дефицит кинуреновой кислоты – NMDA рецепторы глутамата – лимкиназа-1 – фибриллярный актин. Ключевым моментом в этом процессе является снижение содержания лимкиназы-1 – фермента ремоделирования актинового цитоскелета нейронов, определяющего струк-туру синапсов – основу долговременной памяти. Полученные данные могут быть использованы для целенаправленной разработки лекарственных средств, способствующих оптимизации памяти, лечению психозов и улучшению качества жизни у лиц преклонного возраста. (ИФ РАН)

В опытах на животных в сенсомоторном центре мозга – переднем двухолмии – установлена топическая организация нейронной системы бинаурального анализа. Определено отражение эффекта движения звукового стимула в виде сдвига зоны ответа нейронов в сторону, противоположную направлению движения звука. Результаты могут быть использованы при формировании алгоритмов ориентации операторов по акустическому каналу связи. (ИФ РАН)

Оценка патологических изменений локальной скорости метаболизма глюкозы у пациентов с синдромом навязчивых состояний с помощью позитронно-эмиссионной томографии показала, что у больных метаболизм глюкозы снижен относительно нормы в области передней поясной извилины. Данная область является ключевой структурой мозговой системы детекции ошибок, нарушения в работе которой могут вносить основной вклад в поддержание патологических состояний. (ИМЧ РАН)

При психонейроиммунологическом обследовании больных с рассеянным склерозом выявлена относительная независимость когнитивных и неврологических проявлений заболевания. Показано, что выраженность когнитивных нарушений связана с изменениями цитокинового профиля – с уровнем про- и противовоспалительных цитокинов. Описана динамика структурных и функциональных изменений ЦНС у больных с рассеянным склерозом, что создает предпосылки для использования полученных результатов в диагностике и оценке эффективности терапии. (ИМЧ РАН)

Показано, что у больных депрессией наряду с уменьшением (по сравнению с нормой) когерентности ЭЭГ в срединных лобных областях коры мозга наблюдается увеличение когерентности латеральных лобных областей коры, что соответствует недавно полученным данным ПЭТ об увеличении метаболической активности субколлозальной области передней цингулярной извилины у больных депрессией. Полученный результат будет использован для определения биологического маркера депрессии при диагностике психических заболеваний. (ИМЧ РАН)

Выявлено, что глутаматергическая система септум облегчает развитие эпилепсии, в то время как холинергическая и ГАМКергическая – ограничивают токсическое действие глутамата. Показано, что при эпилептизации ткани септум нарушаются синапто-глиальные отношения, приводящие к усилению синхронизации функциональной активности нейронов. Результаты могут быть использованы для создания новых подходов коррекции работы мозга. (ИТЭБ РАН)

Оптимизирована схема синтеза конъюгатов синтетических фрагментов белков менингококка с капсульным полисахаридом и изучена их противоменингококковая активность. (ИБХ РАН)

Изучена роль аутоиммунной агрессии и апоптоза бета-клеток в развитии сахарного диабета типа LADA (сахарный диабет с поздним аутоиммунным началом у взрослых), разработан алгоритм его диагностики и лечения. (ЭНЦ)

Разработан и внедрен в клиническую практику алгоритм иммунофенотипирования острых лейкозов с помощью метода проточной цитометрии и широкой панели моноклональных антител, позволяющих определить как поверхностные, так и внутриклеточные антигены. (ВМА)

Выявлено, что катехоламины стимулируют лимфопролиферацию, повышают содержание провоспалительных цитокинов в крови (IL-6, TNFα), сокращают период антителообразования иммуноглобулинов классов А и G с компенсаторным увеличением иммуноглобулинов класса Е. Механизмы регуляторного действия медиаторов гистамина и серотонина на иммунные процессы определяются их концентрацией в крови. (ИФПА УрО РАН)

Электрическая стимуляция желудочков сердца ухудшает их насосную функцию вне зависимости от типа активации миокарда позвоночных животных. Сократимость миокарда снижается в наименьшей степени при стимуляции области с более длительной реполяризацией. (ИФ Коми НЦ
УрО РАН)

По данным ультразвуковых методов и окклюзионной плетизмографии впервые определена динамика наиболее значимых изменений сердечно-сосудистой системы космонавтов в полетах различной продолжительности. С использованием результатов исследований обоснованы критерии прогнозирования динамики ортостатической устойчивости космонавта во время и после полета. (ИМБП РАН)

Проведен экспериментальный и клинический анализ аритмий сердца с целью создания нового антиаритмического препарата, высокоэффективного при мерцании и трепетании предсердий. Исследован структурный аналог нибентана-фениридин. Пройдены последовательно все необходимые этапы электрофизиологических исследований на органном, клеточном и субъклеточном уровнях. (РКНПК)

На основе анализов результатов клинико-иммунологического обследования кардиохирургических больных разработана тактика иммунодиагностики и иммунокоррекции на разных этапах хирургического лечения, учитывающая особенности до- и послеоперационного периода. (НИИТиИО)

Изучены кардиопротективные свойства галогенсодержащих анестетиков и возможность их применения для фармакологического прекондиционирования миокарда во время операций на сердце. Доказано, что использование севофлурана и изофлурана при операциях реваскуляризации миокарда, повышают толерантность кардиомиоцитов к ишемии и способствуют повышению степени защиты миокарда, а также улучшает клиническое течение послеоперационного периода. (РНЦХ)

При исследовании гептапептида семакс с целью изучения механизма его действия и возможного расширения показаний к клиническому применению, показано, что семакс обладает анальгетической активностью, причем пептид снижает болевую чувствительность животных эффективнее, чем АКТГ4-10. Однако, обладая собственной анальгетической активностью, семакс способен ослаблять влияние эндогенных и экзогенных опиоидов на болевую чувствительность животных. (ИМГ РАН)

Разработаны стандарты применения кровосберегающих технологий в травматологии и ортопедии на всех этапах лечения больных различных возрастных групп в зависимости от исходного статуса пациентов, предполагаемой травматичности оперативного вмешательства и планируемой приоперационной кровопотери. (ЦНИИТиО)

Результаты остеоденситометрического исследования у больных ревматоидным артритом позволили выявить высокую частоту гипокальциемии и ее связь со степенью активности и стадией артрита. (ИБМИ ВНЦ РАН и РСО-А)

Рассчитаны кинематические и динамические синергии движений пальцев с различными видами патологий кисти: повреждения сухожилий, контрактуры, вывихи, различные виды воспалений. Показано, что предложенный метод позволяет лечащему врачу объективно оценить состояние пальцев пациента до операции, результаты проведенной операции и динамику восстановления двигательной функции в период послеоперационного лечения. (ИВНД РАН)

  1. Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека


Возросший интерес к решению проблем эволюции жизни на Земле требует ответа на вопрос о зависимости становления органических форм жизни от неорганических компонентов внешней среды, от физико-химических условий среды развития физиологических функций у первых живых существ. Большое значение имеют выполненные исследования, позволяющие расшифровать эволюцию начальных форм разнообразных вариантов живых существ в зависимости от экологических факторов становления жизни на Земле. Оригинальные данные, полученные в институтах РАН, в космических полетах имеют ведущее значение для развития современных представлений об эволюции физиологических функций, адаптации к экстремальным условиям среды.

Применение новых cинтезированных аналогов аргинин-вазотоцина (в опытах на крысах) позволило обнаружить исключительно высокую способность почек к увеличению выделения ионов натрия при действии на VI-рецепторы. Показано, что влияние на транспорт натрия зависит от присутствия в молекуле аналога аргинин-вазотоцина L-аргинина, замена L-аргинина8 на D-аргинин8 устраняет действие пептида на транспорт натрия в почке, но сохраняет способность стимулировать V2-рецепторы и усиливать реабсорбцию воды в канальцах. (ИЭФБ РАН)

Разработана методика определения временного хода активации и выключения каскада фототрансдукции в интактной палочке сетчатки. Показано, что не только выключение родопсина, как это считалось ранее, но и выключение трансдуцина находится под контролем световой адаптации. Совместно, эти две регуляции позволяют количественно объяснить уменьшение чувствительности фоторецептора при действии фонового освещения. (ИЭФБ РАН)

В развитие ранее сформулированного положения о переходном состоянии ЦНС от нормы к патологии в экстремальных условиях определены фазы развития информационного стресса, расширено представление о роли долгосрочной памяти в фиксации патологических симптомов. В экспериментах на крысах изучена продолжительность негативного влияния изоляции лидера малой группы животных на внутривидовое (иерархическое) взаимодействие особей и показана возможность регуляции такого влияния путем «ресоциализации» группы, прежде всего за счет возвращения лидера в обычную среду. (ИМБП РАН)

Результаты, полученные при изучении психофизиологических и физиологических механизмов восприятия человеком разномодальной зрительной информации при разделении полей зрения, дают основания для разработки физиолого-гигиенических требований к условиям труда и классификации степени зрительных нагрузок. (ГНИИИВМ)

Определено, что типы психологической адаптации к ранее не известному эмоциогенному фактору (тактильному взаимодействию с дельфинами) у здоровых детей и детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности 6-7 лет определяются уровнем возрастной сформированности сверхмедленных информационно-управляющих систем головного мозга, обеспечивающих интеграцию корково-стволовых механизмов регуляции уровня бодрствования и надсегментарных механизмов его вегетативного, гемодинамического и кислородзависимого энергообеспечения. (ИМЧ РАН)

Установлено, что нарушения пространственной организации биоэлектрической активности коры больших полушарий и нарастающая гипоксия структур среднего и промежуточного мозга ведут к искажению восприятия и анализа сенсорных сигналов в центральном звене анализатора. Гипоксия стволовых структур мозга сопровождается нарушением восприятия сенсорного сигнала в афферентном звене анализатора и его передачи через ядра слухового пути к коре, что находит свое отражение в изменении основных параметров акустических стволовых вызванных потенциалов. (ИЭФБ РАН)

Сроки отнятие крысят от лактирующей самки в сочетании с недостатком белка в их питании в раннем онтогенезе влияют на состояние ферментных систем пищеварительных и непищеварительных органов у взрослых животных. Изменение качества питания в критические периоды развития потомства (лактация, ранний онтогенез) приводит к нарушению раннего метаболического программирования ферментных систем различных органов. Полученные данные важно учитывать при разработке диет для кормящих матерей и детей в раннем онтогенезе. (ИФ РАН)

Определена роль коммуникативно-речевого взаимодействия в развитии речевой функции ребенка на разных этапах онтогенеза. Полученные данные позволяют сформировать прогностическую оценку уровня речевого развития ребенка и основу оптимальной стратегии вокально-речевого поведения матери на ранних этапах его онтогенеза, а также разработать комплекс коррекционных мероприятий для компенсации нарушений развития речевой функции ребенка при деструкции фактора коммуникативного взаимодействия в условиях депривации. (ИФ РАН)

Использование комбинированных показателей темпа речи (водителей на маршруте движения) при нейтрализации внешних шумов позволило выявить в условиях продолжительной монотонии фазовые соотношения между сдвигами состояния и качеством управления объектом. (ИВНД РАН)

Разработана научная программа 105-суточного эксперимента, моделирующего пилотируемый полет к Марсу, включающая более 70 проектов, представленных исследователями России, Европейским, Немецким и Итальянским космическими агентствами, научными учреждениями США, Германии, Чешской Республики и Австрии. (ИМБП РАН)

На основе высокотехнологичного допплерографического аппаратурного комплекса, проведено синхронное обследование сосудистого русла и электрической деятельности мозга детей – северян, позволившее определить механизмы межсистемного взаимодействия параметров электроэнцефа-лографии и транскраниального кровотока. При этом установлено, что количество детей с функциональными нарушениями биоэлектрической активности мозга примерно соответствует количеству детей с признаками сосудистой патологии, что позволяет разработать подходы к ранней коррекции функциональных нарушений развития головного мозга у детей-уроженцев Крайнего Севера. (НИЦ «Арктика» ДВО РАН)

Определены особенности состава жирных кислот в крови детей и подростков северных территорий России. (ИФПА УрО РАН)

В популяции жителей Eвропейского Севера пониженное содержание регуляторного аполипопротеина-Е в сыворотке крови обусловливает развитие гипертриглицеридемии и повышение содержания липопротеидов очень низкой плотности. (ИФ Коми НЦ УрО РАН)

На основании спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у пожилых людей – жителей Севера обнаружены типологические особенности вегетативной регуляции волновой структуры ритма сердца, характеризующиеся различным характером симпато-парасимпатических отношений в поддержании стабильности сердечной деятельности. (ЛСК Коми НЦ УрО РАН)

При нарушениях репродуктивной функции имеет место иммунохимический дисбаланс, который проявляется в отсутствии взаимосвязей между уровнями антител класса А к бензо[a]пирену и к прогестерону при врожденных пороках развития у плода и при привычном невынашивании беременности. (ИЭЧ СО РАН)

Многолетние исследования выявили у ликвидаторов последствий Чернобыльской катастрофы специфические молекулярные механизмы воздействия малых доз радиации на эндотелий сосудов, которые реализуются в активации, повреждении и возникновении дисфункции эндотелия и, таким образом, в развитии сосудистой патологии. (ВЦЭРМ)

В целях обеспечения жизнеспособности и пожаробезопасности экипажа при длительном пребывании в герметично замкнутых объектах экспериментально обоснована технология создания газовой среды обитания, содержащей N2, Ar и 12-14% O2. (ИМБП РАН)

Оптимизирован способ идентификации генетически модифицированных источников в сырье и продуктах питания с помощью метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. (ИФР РАН)

1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет