Результаты работы института в 2013 г.

В 2013 году начаты исследования по шести бюджетным проектам НИР Института на период 2013-2016 гг. зарегистрированным в ФГНУ ЦИТиС с присвоением шифров государственной регистрации. В рамках утвержденных планов НИР по проблемам биофизики экосистем и физико-химической биологии получены следующие важнейшие результаты:

Приоритетное направление VI.51. Экология организмов и сообществ

Проект VI.51.1.1. Экологические закономерности формирования потоков биологически активных веществ, биогенных и токсичных элементов в трофических цепях водных экосистем бассейна реки Енисей. (координатор проекта д.б.н., проф. М.И. Гладышев)

В датированных кернах донных отложений озера Шира обнаружено неоднородное распределение специфичного биомаркера, пигмента пурпурных серных бактерий окенона, позволяющее реконструировать условия обитания пурпурных серных бактерий в озере в последние ~4500 лет и повысить точность реконструкции климатически-обусловленных изменений уровня воды в позднем голоцене по донным отложениям озера (к.б.н. Д.Ю. Рогозин).

Вертикальное распределение каротиноидов фототрофных организмов в донных отложениях озера Шира.

Приоритетное направление VI.56. Физиология и биохимия растений, фотосинтез, взаимодействие растений с другими организмами

Проект VI.56.1.4. Оценка устойчивости ценозов высших растений замкнутых экологических систем, включающих человека, к выращиванию на питательных средах из минерализованных органических отходов. (руководитель д.б.н. А.А. Тихомиров)

В Институте биофизики СО РАН разработана технология утилизации несъедобной растительной биомассы, позволяющая длительное использование почвоподобного субстрата без снижения его плодородия, которая будет использована для повышения степени замкнутости массообменных процессов в биолого-технических системах жизнеобеспечения человека (д.б.н. А.П. Тихомиров).

Приоритетное направление VI.57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов. Протеомика. Биокатализ.

Проект VI.57.1.1. Биолюминесцентные системы различных светящихся организмов: механизмы функционирования и применение в биолюминесцентном микроанализе. (руководитель к.б.н. Е.С. Высоцкий)

Определена с разрешением 2.0 A пространственная кристаллическая структура светочувствительного Са2+-регулируемого фотопротеина беровина из ктенофор Beroe abyssicola в апоформе, связанной с ионами кальция. Сравнение пространственной структуры апоберовина с соответствующими конформационными состояниями апообелина и апоакворина показало, что среднеквадратичные отклонения (RMSD) между атомами основной цепи этих белков составляют соответственно 2,19 и 1,77 A. Это указывает на высокую структурную гомологию фотопротеинов из разных светящихся организмов, хотя идентичность их аминокислотных последовательностей составляет всего около 29% (к.б.н. Е.С. Высоцкий).

Приоритетное направление VI.61. Биофизика. Радиобиология. Математические модели в биологии. Биоинформатика.

Проект: VI.61.1.1. Модельно-статистический анализ величины обратной связи между вызванными глобальным потеплением изменениями в региональных экосистемах (включая арктические), и глобальной температурой. (руководитель ак. А.Г.Дегерменджи)

Показано, что наблюдаемая динамика температуры большей части земной поверхности с начала XX века может быть представлена в виде суммы двух слагаемых –переключений климатических режимов в 1925/1926 и 1987/1988 годах и известных квазипериодических климатических изменений (Южная осцилляция Эль-Ниньо и Тихоокеанская декадная осцилляция) (д.ф.-м.н. А.Г. Дегерменджи).

Приоритетное направление VI.62. Биотехнология.

Проект VI.62.1.2. Разработка методических основ конструирования новых материалов и создания новых технологий биолого-медицинского назначения с использованием наноалмазов и маркерных биомолекул. (руководители ак. И.И. Гительзон, д.б.н. В.С. Бондарь)

Сконструированы системы биохимической диагностики глюкозы и холестерина посредством ковалентной пришивки соответствующих ферментов на наноалмазы. Показано высокое совпадение данных при определении аналитов с использованием автоматизированного биохимического анализатора Sapphire 400 (Niigata Mechatronics, Japan) и диагностических систем МНА-ферменты. Результаты сравнительных испытаний указывают на применимость созданных систем для определения этих веществ в сыворотке крови человека in vitro (д.б.н. В.С. Бондарь).

Приоритетное направление VI.62. Биотехнология

Проект VI.62.1.1. Фундаментальная основа и экспериментальное обоснование получения и применения функциональных биоматериалов, композитов и конструкций на их основе для реконструктивных биомедицинских технологий (руководитель д.б.н. Т.Г. Волова)

В Институте биофизики СО РАН с использованием мутантного штамма C.eutrophus B-10646 оптимизированы параметры процесса биосинтеза трехкомпонентных полимеров «Биопластотан» по общей продуктивности процесса и выходу продукта; исследованы закономерности образования мономеров на комплексном углеродном субстрате, содержащем основной ростовой субстрат и субстраты-предшественники, необходимые для синтеза мономеров (д.б.н. Т.Г. Волова).