В 2020 год ФИЦ ПНЦБИ РАН вступил со сложившейся научно-организационной структурой. Институты, сохранив свою самостоятельность в определении тематики научных исследований, обрели дополнительные возможности для интеграции и развития. Новые реалии и вызовы, связанные с распространением коронавирусной инфекции еще раз подчеркнули значимость современной физико-химической биологии для обеспечения безопасности и здоровьесбережения человека.
Наша организация, несмотря на объективные трудности, связанные с мерами противодействия распространению коронавирусной инфекции, завершила этот год с целым рядом достижений и обретением позитивного опыта по встраиванию в современный научно-технологический и образовательный комплекс страны. К таким результатам можно отнести:
- Получение финансирования на обновление приборной базы, позволившее около 30 лабораториям приобрести жизненно-необходимое оборудование на сумму не менее 75 млн. руб. Данная программа рассчитана исключительно на крупные научные организации, и образование Федерального исследовательского центра обеспечило новые возможности для столь важного для экспериментаторов мероприятия, как целенаправленное оснащение современными приборами.
- Публикации в высокорейтинговых научных журналах, получивших резонанс в мировом научном сообществе. К таким публикациям, выполненным преимущественно сотрудниками ФИЦ ПНЦБИ РАН, можно отнести результаты по исследованию регуляции генов катаболизма нафталина Pseudomonas putida, важных для ремедиации загрязненных территорий, и характеристике литических протеаз бактерии Lysobacter capsici и их активности в отношении антибиотикоустойчивых бактерий (ИБФМ РАН ФИЦ ПНЦБИ РАН). Продолжается разработка совместно с ФМБА пробиотиков для лечения и профилактики гинекологических заболеваний на основе молочнокислых бактерий и разработке инновационных психобиотических композиций и методов характеристики метагеномов (ИБК РАН ФИЦ ПНЦБИ РАН). Исследования рецепции, внутриклеточных сигнальных путей и антиоксидантного статуса клеток подтверждены приоритетными публикациями ИБК РАН ФИЦ ПНЦБИ РАН.
- В этом году выполнен ряд исследований, которые можно отнести к важнейшим достижениям Центра:
В ИБК РАН совместно с Нижегородским государственным университетом им. Н.И. Лобачевского, изучены молекулярные и клеточные механизмы защиты нейроглиальных сетей с помощью BDNF при ишемии и гипоксии. Установлено, что сверхэкспрессия BDNF восстанавливает гипоксическое прекондиционирование в популяции тормозных ГАМКергических нейронов и усиливает его в возбуждающих пирамидальных нейронах гиппокампа, что способствует их выживанию при гипоксии и ишемии in vitro. Защитное действие BDNF происходит за счет его везикулярной секреции при активации нейронов, что через активацию защитных сигнальных путей с участием фосфоинозитид-3-киназы приводит к подавлению глобального повышения ионов Са2+ в цитозоле и ингибированию процессов некроза и апоптоза.
В ИБК РАН проведено исследование совместно с больницей Пущинского научного центра РАН. По результатам работы, в гранулоцитах крови больных сахарным диабетом 2 типа обнаружены изменения кинетики генерации активных форм кислорода, опосредованной NADPH оксидазой, связанные как с системой фагоцитоза, так и с состоянием внутриклеточных сигнальных систем, в том числе Са2+-зависимых. Установлено, что амплитуда и скорость ответа являются наиболее статистически значимыми предикторами заболевания. Методами математического моделирования показано, что гипергликемия увеличивает стабильность комплекса NADPH оксидазы и снижает синхронизацию его сборки, а также повышает способность клеток к фагоцитозу. NADPH оксидаза в гранулоцитах крови может служить мишенью для клинических целей при диабетических осложнениях, связанных с воспалением.
В ИФХБПП РАН впервые оценена извлекаемость микробного фосфора (kP) в зависимости от активности почвенного микробного сообщества, а также поступление фосфора в микробную ДНК в образцах чернозема, каштановой, подзолистой и серой лесной почв. Величины kP возрастали во всех типах почв при внесении легкодоступных источников углерода и фосфора. Переход почвенного микробного сообщества из покоящегося в активное состояние сопровождался: 1) увеличением иммобилизации легкодоступного P (с < 25% до >37%); 2) уменьшением доли 33P-ДНК в составе 33Pмик примерно вдвое по сравнению с покоящейся почвой. Данные феномены выявлены впервые; они могут быть использованы в дальнейшем для индикации сдвигов в микробном сообществе от покоящегося к активному состоянию.
- Был приобретен полезный опыт участия в крупных научных проектах федерального уровня (конкурс на улучшение приборной базы Центров коллективного пользования, конкурс на создание Научного Центра мирового уровня, конкурс на создание инновационных наукоемких предприятий, конкурс мегапроектов Минобрнауки и др.). Сформировалась слаженная команда по подготовке проектов и обеспечению их научного и документационного содержания.
- Несмотря не сложности, ограничивающие мобильность исследователей в 2020 г., на базе ФИЦ ПНЦБИ РАН было организовано проведение Биотурнира и молодежной конференции «Биология-наука XXI века» осенью 2020 г. Удалось использовать именно то «окно возможностей», которое возникло в период спада эпидемии и, благодаря усилиям и грамотно спланированным действиям организаторов этих мероприятий, функция площадки для научных коммуникаций была в полной мере выполнена.
- Важным начинанием, касающимся всего научного сообщества Пущино была организация презентации научных результатов в формате «Science talk» (http://www.pushchino.ru/article/science-talks-nauchnyj-lektorij-v-neveroyatnyh-lokatsiyah-202036), в котором активное участие приняли сотрудники ИБП РАН, ИФПБ РАН, ИБК РАН ФИЦ ПНЦБИ РАН (А. Лупачев, М. Тутукинаб А вологжанникова, Т. Бессонова). Молодые ученые ФИЦ ПНЦБИ РАН, имеющие уже достаточно богатый опыт работы в зарубежных лабораториях, экспедициях, преподавательской деятельности готовы щедро делиться своим видением путей и перспектив развития биологической науки перед широкой аудиторией, включая лекторий по современным проблемам биологии (Совместный онлайн-лекторий с Фондом образовательных инициатив "Траектория" ЗПШ круглый год 2020; он-лайн стримы из лабораторий в рамках ЗПШ круглый год https://www.youtube.com/watch?v=gu7lXme0fiI&list=PLhozpnadDkt2ePjEp3s3CZwk4u0hwiLoS&index=2; https://www.youtube.com/watch?v=_xLZMM4OLo8&list=PLhozpnadDkt2ePjEp3s3CZwk4u0hwiLoS&index=3.). Умение делиться своими знаниями помогает переосмыслить итоги собственной научной работы и «заразить» новые поколения исследователей интересом к науке.
- Серия семинаров по актуальным проблемам наук о жизни с участием интересных ярких ученых была организована Е. Согориным как в очном, так и в дистанционном режимах.
- Силами сотрудников ФИЦ ПНЦБИ РАН продолжается издание научных журналов «Биофизика» и «Биологические мембраны».
Есть уверенность, что инициативные начинания наших коллег, равно как и их каждодневная работа по традиционным темам исследований принесут новые идеи, открытия, достижения, научные контакты в наступающем 2021 г.
Ирина Станиславовна Масулис
Зам. Директора ИБК РАН
