НАУКИ О ЖИЗНИ


Институт цитологии и генетики (ИЦГ)
Institute of Cytology and Genetics

Создан 18 мая 1957 г.
Адрес: 630090, Новосибирск, просп. ак. Лаврентьева, 10
Тел. (383 2) 33-35-26
Факс (383 2) 33-12-78
E-mail: Shumny@bionet.nsk.ru

Директор – ак. Шумный Владимир Константинович
Заместители директора по науке:
д.б.н. Колчанов Николай Александрович
д.б.н. Закиян Сурен Минасович
д.б.н. Кушнир Анатолий Владимирович

Общая численность института 939 чел.; н.с. – 432, ак. – 2, чл.-к. РАН – 1, д.н. – 59, к.н. – 240.

Основные научные направления:
- структурно-функциональная организация генетического материала на уровне генома, хромосом и генов. Реконструкция генома, трансгенез у животных и растений;
- молекулярно-генетические и генетико-эволюционные основы функционирования физиологических систем, обеспечивающих важнейшие процессы жизнедеятельности. Хромосомо- и генодиагностика наследственных мультифакторных заболеваний;
- генетико-эволюционные и экологические основы биологии популяций и биоразнооб разия. Разработка новых методов генетики и селекции животных и растений для эффективного использования их генофондов.

Лаборатории:
Эволюционной генетики (д.б.н. А.Л. Маркель)
Экспериментального моделирования эволюционных процессов (к.б.н. В.А. Бердников)
Генетических основ онтогенеза (д.б.н. О.Л. Серов)
Генетики стресса (д.б.н. И.Ю. Раушенбах)
Молекулярных основ генетики животных (к.б.н. А.Г. Ромащенко)
Экспериментального мутагенеза (к.б.н. В.М. Чекуров)
Популяционной генетики растений (д.б.н. С.И. Малецкий)
Генетики популяций (д.б.н. И.К. Захаров)
Генетики и селекции пушных зверей (к.б.н. О.В. Трапезов)
Молекулярно-генетических систем (д.б.н. В.А. Ратнер)
Теоретической генетики (д.б.н. Н.А. Колчанов)
Гетерозиса растений (ак. В.К. Шумный)
Клеточной биологии (к.б.н. А.Г. Блинов)
Цитогенетики (к.б.н. Е.Б. Будашкина)
Цитогенетики животных (д.б.н. А.С. Графодатский)
Иммуногенетики (к.б.н. А.В. Таранин)
Генетики клеточного цикла (д.б.н. Л.В. Омельянчук)
Биохимической генетики животных (д.б.н. С.М. Закиян)
Цитогенетики и апомиксиса растений (д.б.н. В.А. Соколов)
Клеточного деления (д.б.н. Б.Ф. Чадов)
Молекулярной цитогенетики (чл.-к. РАН И.Ф. Жимулев)
Физиологической генетики (ак. Л.Н. Иванова)
Феногенетики поведения (д.м.н. Н.К. Попова)
Генетических основ нейроэндокринной регуляции (д.б.н. Н.Н. Дыгало)
Молекулярной генетики человека (д.б.н. Р.И. Сукерник)
Селекционно-генетическая (В.Ф. Чайка)
Разведения экспериментальных животных (д.б.н. В.И. Ермолаев)
Экологической генетики и генофонда животных (д.б.н. А.В. Кушнир)
Молекулярной и эволюционной генетики человека (к.б.н. Л.П. Осипова)
Рекомбинационного и сегрегационного анализа (д.б.н. П.М. Бородин)
Структуры генома (д.б.н. Г.М. Дымшиц)
Регуляции экспрессии генов (к.б.н. Т.И. Меркулова)
Морфологии и функции клеточных структур (д.б.н. Н.Б. Рубцов)
Молекулярной биологии клетки (д.б.н. С.С. Богачев)
Эндокринологической генетики (к.б.н. А.В. Осадчук)

Основные научные результаты

Разработан химико-кинетический метод компьютерного моделирования динамики генных сетей. В рамках этого подхода создана модель генной сети липидного метаболизма, позволяющая вычислять уровень холестерина в клетке на основе рассмотрения элементарных событий и процессов, обеспечивающих регуляцию функции генов, биосинтез холестерина и его транспорт через клеточную мембрану. Проведено компьютерное исследование влияния мутаций на функционирование этой генной сети. Выявлен ряд лимитирующих процессов, преимущественно связанных с генетической регуляцией, мутационное нарушение которых приводит к выраженным сдвигам концентрации свободного холестерина (рис. 1, кривые 1 и 4). В то же время большинство других процессов являются нелимитирующими, их мутационное изменение слабо влияет (либо совсем не влияет) на уровень холестерина в клетке (рис. 1, кривые 2 и 3).

Рис. 1. Компьютерное моделирование мутационных спектров генных сетей.
1 – константа обратной реакции димеризации транскрипционного фактора SREBP-1 (белка, взаимодействующего со стерол регулируемым элементом ); 2 – константа оборота фермента АХАТ – ацил-КoA-холестерин-ацил-транс фераза; 3 – константа образования ацетил-КоА; 4 – константа оборота фермента SRP (sterol regulated protease).
Fig. 1. Computer modelling of the gene network mutational spectrum.
1 – the constant of reverse reaction of dimerization of the SREBP-1 (sterol regulatory element binding protein) transcription factor; 2 – ACAT (acyl-CoA-cholesterol-acyltransferase)turnover constant; 3 – influx acetyl-CoA constant; 4 – SRP (sterol regulated protease) turnover constant.

Впервые установлено, что генетический нокаут (направленная инактивация гена) МАО А – одного из основных ферментов метаболизма медиаторов мозга (серотонина и катехоламинов) – повышает устойчивость к наркотическому действию алкоголя, проявляющуюся в меньшей продолжительности сна и менее выраженном, чем в контроле, снижении температуры тела (рис. 2). Сходный эффект оказывает избирательный ингибитор МАО А – хлоргилин.

Рис. 2. Влияние генетического нокаута МАО А (фермента метаболизма серотонина и катехоламинов) на устойчивость к этанолу. Незаштрихованные столбики – контроль (мыши линии С3Н), заштрихованные – генетический нокаут МАО А (мыши Tg8).
Fig. 2. Effect of genetic knockout of MAO A (enzyme of serotonin and catecholamines catabolism in the brain) on the tolerance to ethanol. Light columns – control mice (C3H strain ); dark columns – MAO A-deficient mice (Tg8 strain).

Впервые установлены фенотипические эффекты, возникающие при сверхэкспрессии трансгена UAS-SuUR, в системе GAL4-UAS взаимодействия. Данная система позволяет обеспечивать высокий уровень тканеспеци фичной экспрессии исследуемого трансгена (рис. 3, а). Сверхэкспрессия данного трансгена, запущенная в слюнной железе, приводит к тому, что у личинок образуется очень маленькая слюнная железа, в клетках которой отсутствует политения (рис. 3, b), в отличие от контрольной железы с политенными хромосомами (рис. 3, с).

Рис. 3. Схема GAL4-UAS взаимодействия и фотографии клеток и ядер слюнных желез в трансгенных личинках sg-GAL4; UAS-SuUR. а – схема действия трансгена; b – клетки и ядра слюнных желез в трансгенных личинках; с – политенные хромосомы слюнных желез личинок линии Oregon-R при том же увеличении (контроль).
Fig. 3. Scheme of GAL4-UAS interaction and photographs of cells and salivary glands in transgene larvae sg-GAL4; UAS-SuUR. a – the scheme of transgene action; b – cells and salivary glands in transgene larvae; c – polytene chromosomes of salivary gland larvae of Oregon-R strain with the same magnification (control).

На самках песцов впервые установлено, что стресс, индуцированный взятием животных на руки (хэндлинг) в последнюю треть беременности, модифицировал развитие адренокортикальной и половой систем у их потомства (рис. 4). Он вызывал снижение веса тела и надпочечников у плодов обоего пола, веса яичников и аногениталь ного расстояния у плодов-самок, увеличивал уровни кортизола в периферической крови и снижал гонадный стероидогенез у плодов обоего пола (В). Ингибирующее действие данного стресса на половую систему сохранялось у новорожденных самок. Потомство женского пола оказалось более чувствительным к действию материнско го стресса (С). Обнаруженные стрессорные эффекты обусловлены трансплацентарным поступлением избытка материнского кортизола к плодам (А). Таким образом, контакты человека с животными в критические периоды их онтогенеза влияют на становление репродуктивного и адаптационного потенциала у видов, сравнительно недавно включенных в процесс одомашнивания.

Рис. 4. Влияние хэндлинга беременных самок песцов на гормональный уровень и продукцию надпочечниками in vitro у матерей (А) и продукцию половых стероидных гормонов гонадами in vitro у плодов (В) и новорожденного потомства (С). Незаштрихованные столбики – контроль, заштрихованные – хэндлинг. ХГ – хорионический гонадотропин, АКТГ – адренокортикотропный гормон.
Fig. 4. The effects of handling of blue fox pregnant vixens on hormonal level and in vitro adrenal production in mothers (A) and in vitro sexual steroids in fetuses (B) and newborns (C). White bars represent control and hatched bars represent handled animals. HCG – human chorionic gonadotrophin. ACTH – adrenocorticotropic hormone.

Методами, основанными на полимеразной цепной реакции и идентификации чужеродных хромосом и их фрагментов, с помощью in situ гибридизации (GISH) впервые эксперимен тально доказана возможность создания ячменно-пшеничных гибридов H.geniculatum x T. aestivum новых генотипов мягкой пшеницы с реконструированными геномами (рис. 5).

Рис. 5. Разнообразие кариотипов у искусственно созданных форм мягкой пшеницы, несущих отдельные хромосомы дикорастущего ячменя и их фрагменты. На рисунке указан состав диплоидного генома: (w) – хромосомы пшеницы, (b) – хромосомы ячменя, t(b) – фрагмент хромосомы ячменя. Хромосомы ячменя окрашены черным.
Fig. 5. Karyotype variability of new-synthesized forms of common wheat carrying the individual wild barley chromosomes or their fragments. The content of diploid genome is point in the picture: (w) – wheat chromosomes, (b) – barley chromosomes, t(b) – the fragment of barley chromosome. Black indicates of barley chromosomes.

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 241, монографий – 4.


Центральный сибирский ботанический сад (ЦСБС)
Central Siberian Botanical Garden

Создан 21 ноября 1946 г.
Адрес: 630090, Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
Тел. (383 2) 30-41-01
Факс (383 2) 30-19-86
E-mail: root@botgard.nsk.su

Директор – д.б.н. Седельников Вячеслав Петрович
Заместители директора по науке:
д.б.н. Науменко Юрий Витальевич
д.б.н. Банаев Евгений Викторович

Общая численность института 404 чел.; н.с. – 139, ак. – 1, д.н. – 20, к.н. – 78.

Основные научные направления:
- биоразнообразие растительного мира Сибири, его структурно-динамическая организация; разработка концепции сохранения биоразнообразия на различных уровнях его организации;
- экологические основы рационального использования растительных ресурсов; разработка методологии сохранения генофонда природной флоры в ботанических садах. Акклиматизация, интродукция и селекция растений для сохранения и обогащения генофонда полезных растений.

Научные подразделения:
Лаборатории:
Интродукции кормовых растений (д.б.н. О.В. Агафонова)
Интродукции декоративных растений (к.б.н. О.Ю. Васильева)
Дендрологии (к.б.н. О.Н. Потемкин)
Фитохимии (к.б.н. Г.И. Высочина)
Биотехнологии (к.б.н. Г.Г. Майстренко)

Филиалы:
Горно-Алтайский ботанический сад (пос. Камлак, Республика Алтай) (В.П. Орлов)
Забайкальский ботанический сад (Чита) (Е.М. Шипулина)
Кузбасский ботанический сад (Кемерово) (д.б.н. А.Н. Куприянов)
Cистематики и флорогенетики (к.б.н. К.С. Байков)
Гербарий ( к.б.н. Д.Н. Шауло)
Экологии и геоботаники (д.б.н. В.П. Седельников)
Низших растений (к.б.н. В.И. Ермолаев)
Популяционной экологии (к.б.н. Н.Н. Лащинский)
Интродукции лекарственных и пряно-ароматических растений (к.б.н. В.А. Черемушкина)
Интродукции пищевых растений (к.б.н. А.Б. Горбунов)

Основные научные результаты

Впервые проведен флорогенетический анализ степной флоры гор Южной Сибири. Показано, что процесс преобразования флор (ксерофитных и мезофитных) шел медленно. В результате похолодания климата более холодостойкие флоры обособлялись и смещались в нижние пояса или широты, сопровождаясь многочисленными гибридизациями. Естественный отбор гибридогенных видов существенно обновлял видовой состав новых флористических комплексов. Анализ современной флоры показал, что в ее составе значительную долю составляют виды ксерофитной пребореальной флоры миоцен-плиоценового возраста, основную и наибольшую часть которой составляют молодые бореальные виды, сформировавшиеся в плейстоцен-голоцене (рис. 1).

Рис. 1. Схематическая карта размещения степных «островов» в горах Южной Сибири.
1 – высокогорная растительность; 2 – леса; 3 – степные «острова» (включая сельскохозяйственные земли на месте лесов и степей): Чу – Чуйские, Ха – Хакасские, Ту – Тувинские, Ун – Убсунурские, Ан – Приангарские, Ол – Ольхонские, Бу – Южнобурятские, Ца – Центральноалтайские.
Fig. 1. Map of steppen «islands» in the South-Sibeerian mountains.
1 – highmountain vegetation; 2 – forests; 3 – steppen «islands» , including agricultural lands Чу – Tschuiskie, Ха – Khakasskie, Ту – Tuvinskie, Ун – Ubsunurskie, Ан – Priangarskie, Ол – Olkhonskie, Бу – Uznoburiatskie, Ца – Centralnoaltaiskie.

Исследовано разнообразие ценофлор гемибореальных лесов Северной Азии. Разработана система классификации с использованием эколого-флористического подхода (метод Браун – Бланке) подзонального типа лесной растительности, включающая 247 единиц, из них 179 описаны как новые. Использование данных метеорологических станций позволило оценить роль различных климатических факторов в формировании растительного покрова больших территорий (рис. 2).

Рис. 2. Ординация ценофлор всех гемибореальных лесов Северной Азии (оси 1 – 3 DCA ординации – абстрактные).
1 – амфиатлантические мезофильные леса; 2 – амфипацифические ксеромезофильные леса; 3 – ультраконтинен тальные мезоксерофильные леса и др.
Fig. 2. Ordination of all syntaxa of hemiboreal forests of North Asia.
1 – amphi-atlantic Brachypodio-Betuletea pendulae forests; 2 – amphi-pacific Querco-Betuletea davuricae forests; 3 – ultracontinental Rhytidio-Laricetea forests and others.

Основываясь преимущественно на ботанико-географических и макроэкологических закономерностях, показано, что данная система высших единиц растительности отражает главные направления флорогенеза гемибореальных лесов в различных физико-географических условиях.

Изданы определители растений Новосибирской и Кемеровской областей. В определителе по Новосибирской области даны ключи для определения 123 семейств высших сосудистых растений. Распространение всех видов показано по административным районам и основным местообитаниям, выделены редкие и исчезающие виды. Распространение 125 семейств растений Кемеровской области приведено по ботанико-географическим районам. Материалы, вошедшие в эти книги, являются основой для ресурсной оценки растительного покрова, проведения мероприятий по охране редких и исчезающих видов растений Западной Сибири.

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 50, монографий – 10.


Отдел иммунологии рака
Department of Cancer Immunology

Создан 29 апреля 1999 г.
Адрес: 650010, Кемерово, ул. Рукавишникова, 21
Тел. (384 2) 55-59-52
Факс (384 2) 21-18-38
Е-mail: root@prezid.kemerovo.su

Руководитель отдела – д.м.н. Глушков Андрей Николаевич

Общая численность отдела 13 чел.; н.с. – 10, д.н. – 1, к.н. – 2.

Основное научное направление:
- основные закономерности иммунохимической адаптации человека к канцерогенам окружающей среды.

Основные научные результаты

Впервые выявлен феномен избирательного биосинтеза антител к химическим канцерогенам при онкологических заболеваниях. По сравнению со здоровыми людьми у больных раком желудка значительно чаще обнаруживаются антитела класса G, а у больных раком молочной железы – антитела класса А. При регрессивном течении рака молочной железы и благоприятном прогнозе заболевания преобладают антитела класса G. Таким образом, установлено, что антитела одной и той же специфичности (к одному и тому же канцерогену) могут угнетать канцерогенез в одних органах, но стимулировать его в других в зависимости от физико-химических особенностей, определяющих класс антител. Эти фундаментальные свойства антител необходимо учитывать при разработке и применении вакцин против канцерогенов у человека, чтобы избежать феномен иммуностимуляции онкологических заболеваний.


В оглавление Далее


Ваши комментарии
Обратная связь
[SBRAS]
[СО РАН]
[ИВТ СО РАН]

© 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
    Дата последней модификации: Tuesday, 09-Jul-2002 11:35:45 NOVST