О деятельности

Биологическая физика

Методом ЯМР в растворе определена структура рибосомных белков L18, L20, L23 и двух их комплексов с фрагментами рибосомных РНК. Определена структура комплекса L1/23S рРНК, что существенно дополняет кристаллографическую модель большой рибосомной субчастицы.(ИБ РАН)

Установлены физико-химические свойства Са²⁺-регулируемого фотопротеина обелина, выделенного из биолюминесцирующего морского гидроида Obelia geniculata. Пространственная структура белка определена с разрешением 1,8Å. Показано, что среди других фотопротеинов этот белок является наилучшим индикатором внутриклеточного кальция. (ИБФ СО РАН)

Создан эффективный метод предсказания структуры белков по последовательности аминокислот, основанный на учете информации одновременно нескольких гомологичных последовательностей. (ИБ РАН)

Разработан метод предсказания степени влияния несинонимичных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) на структуру и функцию белков. С помощью описанного метода, оценивающего вероятность негативного эффекта замещения аминокислот (включая возникновение патологий на разных уровнях), проведен анализ всех известных на сегодняшний день полиморфизмов. (ИМБ РАН)

Разработана база данных пространственных структур функциональных сайтов белков РDВSite. База содержит сведения о функциях сайтов, координаты атомов и структурные характеристики сайтов. (ИЦиГ СО РАН)

С целью выяснения механизмов процессов переноса электрона в ДНК и молекулярных комплексах построена нелинейная квантовомеханическая теория переноса заряда в ДНК. Показано, что в коротких нуклеотидных последовательностях реализуются как туннельный, так и прыжковый механизмы. (ИМПБ РАН)

Обнаружено новое явление в индукции ИК-излучения в различных типах молекул при воздействии видимого света. Показано, что в основе этого феномена лежит инверсная заселенность и последующая эмиссия с колебательных подуровней как результат биения двух возбужденных световых волн. ИК-излучение регистрируется в виде набора дискретных полос, характерных для ИК-поглощения в средней ИК-области спектра данного вида молекулы. (ИБК РАН)

С помощью фемтосекундной оптической спектроскопии определена молекулярная цепь переноса электрона в первичном акте бактериального фотосинтеза: показано, что с вероятностью не менее 35% перенос электрона от возбужденного первичного донора электрона Р* на первичный акцептор электрона (мономерный бактериохлорофилл В_А) осуществляется с участием молекулы воды, локализованной между His M200 (аксиальный лиганд для Р_В) и кето-карбонильной группой кольца V молекулы В_А. (ИФПБ РАН)

Экспериментально определена ориентация оптического дипольного момента перехода в молекулах бактериофеофитина-а, входящих в состав реакционного центра Rhodo-bacter sphaeroides. (ИФПБ РАН)

Раскрыты новые детали молекулярных механизмов регуляции функционирования вкусовых рецепторных клеток (ВРК): 1) установлена экспрессия мембранотропных пуринорецепторов Р₂γ-типа; 2) показано, что АТФ в микромолярных концентрациях вызывает мобилизацию цитоплазматического Са²⁺ за счет увеличения активности фосфолипазы С и IP₃. Са²⁺ в одной из субпопуляций клеток вкусовых рецепторов активирует Са²⁺-зависи-мые Cl^- - каналы, а в клетках другой субпопуляции – ингибирует Са²⁺ -каналы LE-типа. Таким образом, найдены важные звенья регуляции деятельности ВРК, в которых участвуют как белки-рецепторы, так и ионы Са²⁺. (ИБК РАН)

Разработано математическое и программное обеспечение для решения нелинейных обратных задач реконструкции пространственного распределения нелинейных упругих свойств мягких биологических тканей. Разработаны новые методы неинвазивной диагностики тканевых новообразований. (ИМПБ РАН)

Раскрыты механизмы спонтанного возникновения пространственных структур и хаотических изменений во времени биомассы планктона в гетерогенной окружающей среде. Выявлено соответствие между размерами планктонных пятен и характером (регулярным или иррегулярным) осцилляций биомассы планктона, что позволяет оценивать возможности предсказаний изменений биомассы планктона во времени. (ИТЭБ РАН)

На основе принципиально новых алгоритмов анализа колебаний кровотока в микроциркуляторном русле разработаны подходы для оценки нарушений, связанных с микроангиопатиями, в регуляторных и пассивных механизмах функционирования артериол, венул и капилляров. (ИБК РАН)

Показано, что воздействие на деионизированную воду высокой степени очистки слабыми магнитными полями (МП), сопоставимыми по величине с геомагнитным полем, влияет на процесс структурообразования в системе «вода + ксенон». Доказательством этого является образование определенных типов субмикронных и микронных кристаллов ксеноновых клатратов после обработки воды слабым МП. Предполагается, что обнаруженное влияние слабых МП на процессы структурообразования в жидкой среде (воде) является основой физического механизма действия слабых МП на живой организм. (ИБК РАН)

В рамках разработки методов конструирования микрокалориметров нового поколения создана трехступенчатая термостатирующая система для многоканального изотермического калориметра теплового потока с быстрым выходом на режим термостатирования, что позволило сделать экспериментальный образец восьмиканального быстродействующего изотермического микрокалориметра с дифференциальной схемой измерения. (ИБП РАН)

Создано и приступило к работе в сетях INTERNET электронное издательство «Аналитическая микроскопия» по современным направлениям клеточной биофизики. В 2002 году на сервере Центра аналитической микроскопии размещены несколько книг, учебных пособий и дискуссионные материалы для свободного доступа. (ИТЭБ РАН)

Радиобиология

Методом полимеразной цепной реакции с использованием произвольного праймера (AP-PCR) показана возможность трансмиссии нестабильности генома в соматические клетки различных тканей потомства первого поколения самцов мышей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации в малых дозах. (ИТЭБ РАН)

Показано, что пероксиредоксин VI может являться эффективным радиопротектором. Введение пероксиредоксина VI перед гамма-облучением (доза 6 Гр) существенно предохраняет организм животного (экспериментальные крысы) от поражающего действия излучения: снижает в 3 раза смертность и нормализует состояние животных через 1 год после облучения. (ИБК РАН)

Обнаружено, что у жителей загрязненных радионуклидами районов Южного Урала отмечается существенная вариабельность в реакции отдельных индивидуумов на хроническое облучение низкой интенсивности: появляются индивидуумы с высокой чувствительностью к действию радиации; наблюдается резкое снижение частоты людей с достоверным адаптивным ответом (микроядерный тест на лимфоцитах крови, суммарные дозы хронического облучения до 3,5 Зв). Можно полагать, что хроническое облучение в малых дозах приводит к формированию популяции людей с особыми свойствами. (ИХФ РАН)

Методом ЭПР - спектроскопии изучены структурные характеристики мембран, выделенных из клеток органов и тканей мышей высокораковой линии AKR при воздействии низкоинтенсивной ионизирующей радиации. Полученные данные свидетельствуют о важной роли структурных изменений клеточных мембран (микровязкость) в механизме ускорения развития лейкоза при действии малых доз радиации. (ИБХФ РАН)

С целью изучения роли оксида азота роль в модифицикации радиационно-индуциро-ванных повреждений клеток млекопитающих исследован эффект ингибитора индуцибельной NO-синтазы L-NAME и его неактивного изомера D-NAME на выход хромосомных аберраций в клетках карциномы человека (HeLa) и в фибробластах китайского хомячка (V-79), облученных различными дозами гамма-лучей ¹³⁷Cs и нейтронами деления со средней энергией 0.85МэВ. Показано существенное снижение уровня хромосомных аберраций при обработке L-NAME клеток до облучения и отсутствие эффекта при пострадиационной обработке клеток. (ПИЯФ РАН)

Показано, что образование фрагментов ДНК (длиной до нескольких миллионов пар ос-нований, м.п.о.) при облучении клеток плотно-ионизирующим излучением зависит от пространственной организации ДНК в хромосомах. (ИБХФ РАН)

Исследования вертикальной миграции и трансформации форм ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в почвах, загрязненных осколочными радионуклидами 30 лет тому назад в результате ядерного взрыва экскавационного типа показали, что основная доля радионуклидов сосредоточена в слое грунта, выброшенного при взрыве. (ИБ КомиНЦ УрО РАН)

Мониторинг содержания искусственных радионуклидов в пробах воды, донных отложениях и гидробионтах в период с 2000 по 2002 гг. показал, что с момента аварии на атомной подводной лодке «Курск» и до окончания всех работ по ее подъему рост радиоактивного загрязнения в прибрежной зоне Баренцева моря не зарегистрирован. (ММБИ РАН)