КАЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ БИОХИМИИ И БИОФИЗИКИ КНЦ РАН. ВЕХИ РАЗВИТИЯ

КАЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ БИОХИМИИ И БИОФИЗИКИ КНЦ РАН. ВЕХИ РАЗВИТИЯ

Первым директором института был назначен известный морфолог-эволюционист, профессор Николай Александрович Ливанов. Институт состоял из четырех секторов: ботаники (заведующий профессор А.М.Алексеев), сельского хозяйства, агрохимии и почвоведения (заведующий профессор М.А.Вино­куров), зоологии (заведующий профессор В.В.Изосимов), экспериментальной биологии (заведующий профессор А.В.Кибя­ков). Всего в институте работали 28 человек.

В 1947 году из состава Биологического института был выделен сектор сельского хозяйства как самостоятельная группа при Президиуме Казанского филиала АН СССР. Заведующему сектором профессору М.А.Винокурову пришлось покинуть институт, но, несмотря на это, он еще долгое время осуществлял научное руководство почвенными исследованиями, которые проводились в институте.

Н.А.Ливанов был выдающимся отечественным зоологом, организатором единого зоологического музея Казанского университета (1945), руководителем исследований природных ресурсов Татарстана и Чувашии, фауны Байкала, Крыма, Кавказа, северных и дальневосточных морей и др. Ливанов заложил основы эколого-функционального направления в морфологии животных. В 1945 году в «Ученых записках Казанского университета», а позднее отдельным изданием вышла его монография «Пути эволюции животного мира — анализ организации главнейших типов животного мира» (М.,1955). На основе систематического анализа животных в единстве с условиями окружающей среды Н.А.Ливанов расширяет теоретические положения о ходе эволюционного процесса, выдвинутые крупнейшим зоологом-эволюционистом академиком Н.А.Северцевым. Однако в 1948 году в газете «Красная Татария» появилась статья преподавателя Казанского педагогического института В.Федо­ровой, обвинявшая Н.А.Ливанова в том, что он является главой казанских вейсманистов-морганистов. Вследствие этого профессор Н.А.Ливанов был вынужден оставить институт. Научные исследования по эволюционной морфологии и ихтиологии были прекращены.

Директором института в 1949 году был назначен известный представитель казанской физиологической школы профессор Алексей Васильевич Кибяков. Его труды по проблемам физиологической роли медиаторов в нервной деятельности хорошо известны. Развивая идеи своих учителей Н.А.Миславского и А.Ф.Самойлова, он впервые в мире доказал участие медиаторов в передаче возбуждения в межнейронном синапсе, раскрыл их роль в регуляции функционального состояния центральной нервной системы и периферических органов (1933). При нем вновь была изменена структура института, теперь она состояла из трех секторов: геоботаники, физиологии растений, почвоведения и растениеводства (заведующий профессор А.М.Алексеев), зоологии и животноводства (заведующий кандидат биологических наук Г.А.Палкин), экспериментальной биологии (заведующий профессор А.В.Кибяков). В 1953 году А.В.Кибяков оставил пост директора института и уехал в Ленинград. После его отъезда сектор экспериментальной биологии был закрыт.

C 1954 по 1960 год институт возглавлял профессор Алексей Михайлович Алексеев, выдающийся физиолог растений, основатель широко известной казанской школы физиологов растений. В середине 50-х годов научно-организационная перестройка института завершилась: были определены два научных направления и созданы две лаборатории — физиологии растений и зоологии. Первая занималась исследованием состояния воды и водообмена растений в связи с их устойчивостью, вторая — изучением фауны Волжско-Камского края. Лабораторию физиологии растений возглавил А.М.Алексеев, лабораторию зоологии — профессор В.А.Попов.

Исследования А.М.Алексеева были посвящены изучению водного режима растений и его связи с обменом веществ при действии различных условий внешней среды, в основном засухи. Им разработана новая концепция изучения водного режима растений с позиций термодинамики и введено понятие об активности воды и ее парциальном химическом потенциале. Его труды оказали большое влияние на направленность работ физиологов растений страны.

В 1960 году А.М.Алексеева в должности директора института и заведующего лабораторией физиологии растений сменил его ученик профессор Николай Андреевич Гусев. Широкую известность получили его исследования, посвященные выяснению особенностей взаимосвязи водного режима с фотосинтезом и минеральным питанием растений. Под влиянием работ Н.А.Гусева распространилось исследование интенсивности водоотдачи клетками как показателя устойчивости растений к действию неблагоприятных факторов. Во время его директорства институт занял лидирующее положение в стране в области изучения водного режима растений. Н.А.Гусев был инициатором использования в исследованиях физиологов растений института физических методов (ЯМР, ЭПР, инфракрасной и диэлектрической спектроскопии).

В 1963 году Казанский филиал АН СССР был расформирован, и Институт биологии вошел в состав Казанского университета, при котором он просуществовал около восьми лет. В 1971 году Казанский институт биологии был возвращен в состав АН СССР и с 1975 по 1992 годы его возглавлял профессор Игорь Анатольевич Тарчевский — крупнейший ученый, академик РАН, выдающийся специалист в области физиологии и биохимии растений. При нем началось интенсивное изучение биохимических процессов в растениях, стали преобладать исследования на молекулярном и клеточном уровнях, ставились новые и углублялись традиционные задачи, внедрялись современные для института методы. Принципиально важными для развития исследований по метаболизму были открытие изотопной лаборатории и приобретение радиометрической аппаратуры. На первый план выдвинулись исследования в области физико - химической биологии. Работы института были включены в Государственную научно-техническую программу «Физико - химическая биология», что позволило приобрести уникальные приборы и дорогостоящие реактивы, необходимые для проведения исследований на современном уровне. К началу 80-х годов в институте сформировалось два основных направления научных исследований, которые были утверждены постановлением Президиума РАН: физико-химические основы организации биологических систем; изучение растительного и животного мира, разработка рационального использования ресурсов живой природы Волжско-Камского края.

Стали развиваться новые направления: регуляция метаболизма биополимеров и мембранных липидов, дыхательный и энергетический обмен, культура клеток и тканей, клеточная инженерия, физиология микроорганизмов, генетика растительных микоплазм, структура и динамика белков.

И.А.Тарчевский более 50 лет занимается исследованием проблем физиологии и биохимии растений, является автором большого числа монографий. Труды по фотосинтезу растений широко известны в научном мире. Использование радиоактивных изотопов для изучения химизма фотосинтеза позволило ученому обосновать концепцию неспецифических изменений фотосинтетического метаболизма углерода при стрессе. Им внесен большой вклад в изучение биосинтеза и катаболизма углеводов, биополимеров и липидов, в понимание механизмов функционирования основных сигнальных систем клеток растений, отвечающих за адаптацию растений к неблагоприятным факторам и формирование иммунитета к патогенам. И.А.Тарчевским выдвинуто положение о существовании в клетках растений единой сигнальной сети, состоящей из взаимодействующих друг с другом сигнальных систем. Показано, что их промежуточные продукты могут использоваться для создания защитных препаратов нового поколения. Была опубликована монография И.А.Тарчевского «Сигнальные системы клеток растений» (М., Наука, 2002), посвященная клеточной сигнализации у растений, получившая международное признание.

В 1992–2002 годы институт возглавлял член-коррес­пондент Академии наук Республики Татарстан, профессор Владимир Дмитриевич Федотов, ведущий специалист в области молекулярной биофизики. В тяжелое для российской науки время перестройки институт продолжал интенсивно развиваться. В.Д.Федотовым была разработана и введена рейтинговая система оценки работы подразделений и сотрудников института по количеству и качеству публикаций, а также учреждены стипендии для наиболее активно работающих молодых ученых. Сотрудники института стали публиковать результаты исследований в престижных отечественных и международных журналах и получать гранты различных научных фондов.

В 1993 году из состава института был выделен отдел экологии (руководитель — профессор В.А.Бойко), на базе которого в Академии наук Республики Татарстан был создан Институт экологии природных систем.

В эти годы исследования в Казанском институте биологии были нацелены на изучение проблем физико-химической биологии. В 1998 году он был переименован в Казанский институт биохимии и биофизики.

В.Д.Федотов — известный специалист в области применения физических методов в исследованиях гетерогенных систем, таких как природные и синтетические полимеры, а также сложные биологические системы. Используя метод ЯМР для исследования динамических свойств молекул воды, он совместно с сотрудниками впервые показал, что микродинамические параметры воды в биологических системах близки к таковым в чистой воде. Им был создан новый раздел ядерного магнитного резонанса — комплексная ЯМР — спектроскопия высокомолекулярных гетерогенных систем, основанная на разработанных им методических приемах первичного анализа эксперимента и алгоритмов получения структурно-микродинамических характеристик из релаксационных параметров спиновых систем. В.Д.Федотов — автор известной монографии «Structure and dinamics of bulk polimers by NMR — methods» (1989), опубликованной в ФРГ.

С 2002 года институт возглавляет академик РАН Александр Николаевич Гречкин — один из ведущих специалистов в области биохимии и биоорганической химии липидов.

Исследования в институте проводятся по следующим основным направлениям, утвержденным Президиумом РАН: исследование сигнальных систем клеток растений и их роли в адаптации и иммунитете; изучение механизмов роста и дифференцировки растительных клеток; выяснение роли молекулярной подвижности и межмолекулярных взаимодействий в механизмах функционирования белков; исследование межклеточных взаимодействий и молекулярных механизмов нейромедиации и хеморецепции; изучение механизмов транспортных процессов.

А.Н.Гречкин — известный специалист в области растительных липидов и липидных биорегуляторов. Его исследования посвящены изучению липоксигеназного пути метаболизма полиеновых жирных кислот в высших растениях, поиску новых биорегуляторов липидной природы, изучению механизмов их биосинтеза и физиологической активности. Им были открыты неизвестные ранее пути метаболизма линолевой и линоленовой кислот. Ученый получил приоритетные данные о механизмах образования кетолов и циклопентенонов по алленоксидсинтазному пути, обнаружил более 20 новых оксилипинов, некоторые из них являются раневыми гормонами и стимуляторами роста растений, бактерицидами и высокоактивными ингибиторами липоксигеназ и агрегации тромбоцитов. Под его руководством обнаружено новое семейство патоген-индуцируемых сложных оксилипинов в листьях льна — линолипины. А.Н.Гречкин развил представления об оксилипинах как о новом классе биорегуляторов растений.

Каждый из директоров института внес весомый вклад в его развитие¹. Казанский институт биохимии и биофизики прошел путь от небольшого коллектива до крупного учреждения. Благодаря своим достижениям, открытиям, научным школам он получил широкую известность и стал одним из лидеров российской и мировой науки.
Ф.Г. Миниханов