МГУ–2014: Биологический факультет

Юбилеи. Исполнилось 90 лет кафедре гидробиологии. Кафедра была организована в 1924 г. на физико-математическом факультете по инициативе академика С.А. Зернова, ставшего первым заведующим (1924–1931) и автором первого учебника по гидробиологии. На кафедре работали многие учёные: Н.С. Гаевская, Н.К. Дексбах, С.Д. Муравейский, Н.С. Строганов, В.Н. Максимов, В.В. Налимов, Ю.И. Сорокин, М.Е. Виноградов, Т.В. Коронелли. Развитие гидробиологической науки тесно связано с именами таких выпускников кафедры, как В.Г. Богоров, Г.Г. Винберг, А.П. Щербаков.

В настоящее время на кафедре работают 11 докторов и 30 кандидатов наук. Кафедрой заведует проф. В.Д. Фёдоров.

 

Исполнилось 90 лет кафедре микробиологии. Сотрудниками кафедры в разные годы были В.Н. Шапошников, Е.Н. Кондратьева, Н.С. Егоров, Л.И. Воробьёва. С 1996 г. кафедрой заведует проф. А.И. Нетрусов. Проведён всероссийский симпозиум с международным участием «Современные проблемы физиологии, экологии и биотехнологии микроорганизмов» (27–27 дек.).

 

Исполнилось 125 лет со дня рождения академика АН СССР Зенкевича Льва Александровича (1889–1970), российского океанолога, зоолога и гидробиолога, создателя отечественной биологической океанологии, заведующего кафедрой зоологии беспозвоночных (1934–1970). Проведено заседание кафедры (16 окт.).

 

Исполнилось 110 лет со дня рождения профессора Куперман Фанни Михайловны (1904–1983) – создателя нового направления в изучении онтогенеза высших растений.

 

5 мая исполнилось 85 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры зоологии беспозвоночных, Заслуженного преподавателя Московского университета Львовой Александры Александровны. Специалист в области изучения дрейссен – моллюсков-обрастателей, проникших из моря в пресные воды.

 

15 мая исполнилось 85 лет со дня рождения профессора кафедры биохимии, Заслуженного профессора Московского университета Литвина Феликса Фёдоровича.

 

11 июня исполнилось 85 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры зоологии беспозвоночных, Заслуженного научного сотрудника Московского университета Перцовой Натальи Михайловны. Специалист в области изучения планктона Белого моря; хранитель архива Беломорской биостанции им. Н.А.Перцова.

 

16 сентября исполнилось 85 лет со дня рождения профессора кафедры высших растений, Заслуженного профессора Московского университета Лотовой Людмилы Ивановны.

 

Исполнилось 85 лет со дня рождения заведующего кафедрой геоботаники, Заслуженного профессора Московского университета, члена-корреспондента РАН Павлова Вадима Николаевича. В этом году он отметил также 60-летие научной и педагогической деятельности.

 

22 сентября исполнилось 85 лет со дня рождения старшего научного сотрудника лаборатории биологии развития растений кафедры высших растений Морозовой Зои Алексеевны. Специалист в области морфофизиологии растений, онтогенетической морфологии пшеницы.

 

30 апреля исполнилось 80 лет со дня рождения заведующего кафедрой гидробиологии, Заслуженного профессора Московского университета Фёдорова Вадима Дмитриевича.

 

23 октября исполнилось 80 лет со дня рождения главного научного сотрудника кафедры биоинженерии Тамбиева Александра Хапачевича.

 

23 ноября исполнилось 80 лет со дня рождения главного научного сотрудника кафедры генетики, Заслуженного профессора Московского университета, академика РАН Шестакова Сергея Васильевича.

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения доцента кафедры геоботаники Алексеева Юрия Евгеньевича. Читает курсы «Систематика цветковых растений», «Систематика осок», «Ареалы видов растений».

 

11 февраля исполнилось 75 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры зоологии беспозвоночных Извековой Эвелины Ивановны. Специалист по личинкам двукрылых сем. Chironomidae и другим донным обитателям пресноводных водоёмов, занимается исследованиями антропогенного воздействия на структуру донных водных сообществ.

 

5 июня исполнилось 75 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры биохимии, Заслуженного научного сотрудника Московского университета Липской Татьяны Юрьевны. Специалист в области мышечной энергетики. Ведёт занятия на Большом практикуме по биохимии.

 

14 июля исполнилось 75 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры физико-химической биологии Синещёкова Виталия Алексеевича. Руководит темой исследования «Механизмы фотореакции, фоторегуляции и преобразования информации в фитохромной и родственных системах».

 

Исполнилось 75 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры высшей нервной деятельности, Заслуженного научного сотрудника Московского университета Полетаевой Инги Игоревны. Специалист в области физиологии и генетики поведения и исследования механизмов патологических состояний животных.

 

15 января исполнилось 70 лет со дня рождения старшего преподавателя кафедры зоологии беспозвоночных Кононенко Альбины Фёдоровны. Специалист по паразитическим равноногим ракообразным рыб Атлантики.

 

16 сентября исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры молекулярной биологии Колесникова Александра Александровича. Специалист в области структуры и функций митохондриального генома простейших. В его группе была экспериментально показана универсальность организации максикольцевого генома трипаносоматид, впервые определена первичная структура дивергентной области этой части генома, предложен ряд маркеров для идентификации трипаносоматид – паразитов человека и животных.

 

1 декабря исполнилось 70 лет со дня рождения младшего научного сотрудника лаборатории морфологии и систематики высших растений кафедры высших растений Джалиловой Халимы Халиловны. Специалист в области эмбриологии и карпологии. Ею были выявлены признаки-индикаторы степени загрязнения окружающей среды в рамках комплексных программ «Экополис» и «Автомобильные дороги СССР», изучена структура плодов у представителей 9 семейств покрытосеменных.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры зоологии позвоночных Голубевой Татьяны Борисовны. Ведёт курс по развитию анализаторных систем в онтогенезе позвоночных животных.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры ихтиологии Марусова Евгения Анатольевича. Специалист в области изучения сенсорных основ поведения рыб.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры зоологии позвоночных, директора Звенигородской биологической станции им. С.Н.Скадовского Гаврилова Валерия Михайловича. Специалист в области эволюционной экологической физиологии.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения научного сотрудника кафедры зоологии позвоночных Воронецкого Владимира Ивановича. Ведёт спецкурс по истории зоологических исследований в Московском университете.

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения директора Беломорской биологической станции Цетлина Александра Борисовича. Профессор кафедры зоологии беспозвоночных А.Б.Цетлин возглавляет ББС с 2005 г. Специалист по анатомии и экологии многощетинковых червей. За годы его руководства на биостанции построены новые жилые и учебные корпуса, оборудованы лаборатории, установлен лазерный конфокальный микроскоп, появился новый конференц-зал, приобретены новые суда; ежегодно проводится несколько международных полевых школ.

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения профессора кафедры зоологии позвоночных Бёме Ирины Рюриковны. Заведует лабораторией орнитологии, специалист в области звуковой коммуникации птиц.

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры ихтиологии Груздевой Марины Александровны. Специалист в области популяционной экологии и систематики рыб, участник более 50 экспедиций в отдалённые районы Сибири и Дальнего Востока.

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры зоологии позвоночных Крученковой Елены Павловны. Заведует лабораторией поведения позвоночных животных. Читает спецкурс «Поведение животных», автор практикума по поведению животных.

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения доцента кафедры геоботаники Жмылева Павла Юрьевича. Специалист в области биоморфологии, эволюционной морфологии и фенологии растений, систематики рода Saxifraga L. Читает курсы «Биоморфология растений», «Учение о биосфере».

 

Исполнилось 60 лет со дня рождения доцента кафедры ихтиологии Здановича Владимира Владимировича. Специалист в области физиологии и поведения рыб. Читает курс «Общая гидробиология», проводит большой практикум по физиологии рыб. Преподаёт на очных подготовительных курсах биологического факультета, является координатором олимпиады «Покори Воробьевы горы!» по биологии.

 

10 января исполнилось 50 лет со дня рождения доцента кафедры биохимии Жаровой Татьяны Вадимовны. Специалист в области биоэнергетики. Проводит занятия на Большом практикуме по разделу «Препаративная энзимология».

 

9 марта исполнилось 50 лет со дня рождения профессора кафедры биохимии Катрухи Алексея Генриховича. Специалист в области иммунохимии. Разработал новый раздел большого практикума «Современные иммунохимические методы исследования».

 

27 октября исполнилось 50 лет со дня рождения доцента кафедры высших растений Краминой Татьяны Евгеньевны. Специалист в области микроэволюции и систематики растений, по проблеме гибридогенного видообразования. Ведёт спецкурсы «Генетика развития растений», «Методы математической статистики в ботанике».

 

5 декабря исполнилось 50 лет со дня рождения научного сотрудника лаборатории биологических инвазий, экологии и охраны природы кафедры высших растений Полевовой Светланы Вячеславовны. Специалист в области палиноморфологии, природоохранных аспектов аэропалинологии.

 

23 декабря исполнилось 50 лет со дня рождения профессора кафедры антропологии Негашевой Марины Анатольевны. Специалист в области возрастной антропологии. Читает общие лекции по анатомии человека, а также раздел по морфологии человека в общем курсе «Антропология», ведёт лекционно-практический курс «Антропометрия».

 

Отметила юбилей научный сотрудник кафедры биоинженерии Селях Ирина Олеговна. Специалист в области клеточной физиологии, биохимии и цитологии цианобактерий и микроводорослей.

 

Научная и учебная работа кафедр и лабораторий. На кафедре антропологии (зав. чл.корр. РАН А.П.Бужилова) изучена проблема строения плечевого сустава и возможностей точного броска приматов, ископаемых гоминид и современного человека. Показано, что форма суставной поверхности лопатки отчётливо различается у животных, адаптированных к разным способам локомоции. В плечевом суставе человека и неандертальца обнаружен уникальный специализированный вариант с подразделением суставных поверхностей на две зоны. Археологические свидетельства позволяют предположить формирование морфофункционального метательного комплекса плечевого сустава уже 3,5 млн и достигнуть выраженного развития как минимум 600 тыс. л.н.

С помощью компьютеризированной программы «Диагностика старения. Биовозраст» (Национальный геронтологический центр, Москва) по 15 морфофункциональным показателям различных систем организма (тотальные размеры тела, артериальное давление, частота пульса, форсированная жизненная ёмкость легких, порог слуховой чувствительности и др.) определены биологический возраст и индивидуальные темпы старения организма у мужчин и женщин в возрасте от 40 до 95 лет – жителей гг. Москвы, Барнаула и Тирасполя. Выделены группы с замедленными, средними и ускоренными темпами старения.

Изучены больные муковисцидозом в возрасте от 20 до 40 лет. Впервые описаны данные об антропометрической характеристике и компонентном составе тела больных муковисцидозом в сравнении со здоровыми людьми и больными классическим сахарным диабетом II типа. При анализе данных распределения уровней физического развития среди больных муковисцидозом выявлен большой процент лиц с дефицитом массы тела. В клинике необходимо обращать внимание не только на биохимические показатели, но и на морфотип больных, что поможет наиболее точно оценить характер нарушений и понять причины, их вызывающие.

 

На кафедре биоинженерии (зав. акад. РАН М.П.Кирпичников) разработана биоинженерная система для поиска и изучения лигандов потенциал-зависимого калиевого канала Kv1.6. Обнаружен эффект переключения чувствительности раковых клеток к апоптозу, вызываемому цитокином TRAIL. Продолжена разработка бифункциональных терапевтических антител для профилактики вирусных заболеваний при мукозальном применении. Впервые показана биологическая роль взаимодействий трансмембранных доменов эфринового рецептора EphA2. Электронной микроскопией были изучены ионные каналы, актинсвязывающие белки и гигантские бактериофаги и впервые опубликованы трёхмерные структуры данных ключевых белковых комплексов. Атомно-силовой микроскопией изучены и выявлены различия в структуре актинового цитоскелета нормальных и опухолевых клеток. Флуоресцентной микроскопии FRET методом проведена оценка изменений в нуклеосоме при прохождении транскрипции. Получены композитные матриксы на основе регенерированного фиброина шёлка, желатина и гидроксиапатита, которые могут использоваться для ускорения заживления ран, регенерации костной и других тканей. Методом компьютерного моделирования получены новые данные о структурно-динамической организации водно-липидных систем, имитирующих мембраны архей. Выделены и введены в интенсивную культуру 6 альгологически чистых штаммов микроводорослей. Физиологический и спектрофотометрический анализ показал, что 4 из них способны к каротиногенезу в стрессовых условиях, два – к быстрому накоплению биомассы, что позволяет их отнести к биотехнологически перспективным объектам. Продолжено исследование механизмов регуляции биосинтеза липидов у одноклеточных водорослей в норме и при стрессах, вызванных сильным светом, избытком неорганического углерода и азотным голоданием. Проведён ультраструктурный анализ микроводорослей, изолированных из разных видов беспозвоночных животных в экстремальных стрессовых условиях.

Реализована магистерская программа «Биоинженерия, биотехнология и биоэкономика».

 

На кафедре биологической эволюции (зав. проф. А.В.Марков) получены результаты биоинформатического анализа, направленного на поиск следов отбора в геноме видов и форм рода Culex, обитающих в трансформированных экосистемах. Было показано, что под действием отбора находятся сигнальные пути Notch, Jak-STAT и MAPK, имеющие непосредственное отношение к формированию таких признаков жизненного цикла Culex, как диапауза, автогения и брачное поведение, а также устойчивость к низким температурам.

Проведено исследование популяций комаров рода Culex, населяющих природные и трансформированные местообитания. Проведено экспериментальное изучение влияния характера питания на изменчивость признаков и дифференциальную элиминацию личинок комаров рода Culex. Показано, что дифференциальную элиминацию особей не удается связать с вариантами проявления признаков, являющихся частью трофической системы личинки. Т.о., быстрое и успешное освоение городских местообитаний формой mоlestus связано не с отбором по признакам трофического комплекса, а с преадаптацией и высокой пластичностью данных признаков.

Были исследованы популяции озерной лягушки Pelophylax ridibundus, обитающие в термальных водоёмах разного происхождения. Термальные водоёмы (как естественные, так и искусственные) представляют собой уникальные экосистемы, позволяющие вселяющимся в них видам проявлять крайние значения нормы реакции таких характеристик жизненного цикла как скорость роста и развития, число размножений за год, репродуктивное усилие и др.

Разработаны новые курсы для бакалавров (IV курс): «Основы количественной генетики» (С.Б.Ивницкий), «Модернизированный большой практикум» (С.Б.Ивницкий), «Биологическая статистика» (С.М.Ляпков), «Математические методы в биологии» (С.М.Ляпков), «Эволюционная ботаника» (В.Э.Скворцов), «Эволюция и динамика современных наземных экосистем» (В.Э.Скворцов); курс по теории эволюции (проф. А.В.Марков, IV курс).

 

На кафедре биоорганической химии (зав. акад. РАН В.Т.Иванов) в рамках темы «Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах» (рук. проф. В.Л.Воейков), продолжено исследование хемилюминесценции бикарбонатных водных систем, моделирующих поведение биологических жидкостей. Нетривиальной особенностью протекающих в воде спонтанных процессов с участием активных форм кислорода было то, что они проявляют многие черты «детерминированного хаоса», стремящегося к некоему аттрактору. Исследован оксидантный статус мышей на модели экспериментального цирроза. Показано, что при его развитии, происходит повышение уровня 8-oxo-dG, а, значит, и уровня окислительных повреждений ДНК у животных, а при лечении мелатонином происходит снижение уровня окислительных повреждений ДНК.

По теме «Биологически активные белки и пептиды: изучение их структуры и функций» (рук. доц. А.Ю.Скрипников) проведён протеомный анализ мха Physcomitrella patens. С использованием методов биоинформатики впервые осуществлён широкомасштабный поиск и идентификация новых пептидов в растительном объекте. Пептиды, структура которых была установлена при использовании Q-TOF масс-спектрометрии, были синтезированы твердофазным методом и использованы для исследования их биологической активности. Впервые было установлено, что пептиды зелёных мхов могут влиять на процессы делений клеток. Установленные закономерности открывают возможности для более детального изучения воздействия пептидов на процесс прохождения клеточного цикла с использованием флуоресцентной микроскопии для анализа реорганизации цитоскелета. Впервые для изучения биологической активности пептидов была использована культура гаметофоров. Установлено, что пептиды могут существенно влиять на процесс ветвления гаметофоров на искусственной среде. В ходе космических экспериментов на борту биоспутников Бион М №1 (2013) и фотон М №4 (2014) было продемонстрировано наличие гравитропических и фототропических реакций у гаметофоров зелёных мхов при освещении светом различного спектрального состава, а также сравнительное воздействие грави- и фототропического стимулов на изгиб побегов мха Physcomitrella patens. Впервые установлен гравитропичный рост гаметофоров зелёных мхов на дальнем красном свету (730 нм). Впервые обнаружено подавление фототропических реакций побегов мха, индуцированных дальним красным (730 нм) светом под действием вектора силы тяжести.

Внедрены дистанционные методы обучения по спецкурсам «Введение в биоорганическую химии», «Химия нуклеиновых кислот и основы генной инженерии», «Методы выделения и очистки биоорганических молекул» и «Физико-химические принципы биологической регуляции»; обновлён спецкурс «Низкомолекулярные биорегуляторы».

В лаборатории химии ферментов разработана методика получения рекомбинантного тропонина С. Для экспрессии использовали синтетически полученный ген (TNNC1), вставленный в вектор pET23a(+). Для трансформации использовались компетентные клетки E.coli штамма Rosetta. Подобраны условия для экспрессии, последующего лизинга клеток и ренатурации белка. Разработана методика выделения рекомбинантного тропонина С, сочетающая аффинную хроматографию с использованием моноклональных антител к тропонину С и ионобменную хроматографию на HiTrap DEAE FF. Полученный препарат рекомбинантного тропонина С был охарактеризован при помощи биохимических и иммунохимических методов. По своим основным свойствам полученный белок не отличался от нативного, выделенного из ткани тропонина С. Разработана методика in-vitro получения бинарного комплексов тропонина I c тропонином С и тройного комплекса тропонинов I, С и Т. Все комплексы были протестированы с помощью моноклональных антител. По своим иммунохимическим свойствам полученные комплексы рекомбинантных белков были близки к соответствующим комплексам, как нативным, так и полученным путём комбинации тропонинов I, Т и С, выделенных из тканей. Оптимизированы форматы рекомбинантного антитела MF4, специфичного к сердечной изоформе тропонина I человека. Было показано, что наибольшей иммунохимической активностью и стабильностью обладает Fab фрагмент антитела MF4, полученный в дрожжевой системе экспрессии. Одноцепочечная форма вариабельного домена MF4, полученная в бактериальной системе экспрессии, обладала удовлетворительной иммунохимической активностью, однако, отличалась значительно сниженной стабильностью и склонностью к агрегации. Такие иммунохимические свойства и стабильность Fab фрагмента антитела MF4 позволяют использовать его для определения сердечной изоформы тропонина I человека в кровотоке.

 

Кафедра биохимии (зав. чл.-корр. РАН Н.Б.Гусев) отработан метод непрерывной регистрации каталитической активности митохондриального дыхательного комплекса I при любых концентрациях субстрата (NADH) и акцептора гексаминорутения (ГАР). Метод основан на использовании двух сопряжённых реакций: новой NADH-регенерирующей системы (необратимой NAD+-зависимой формиатдегидрогеназы) и необратимой восстановленной ГАР: цитохром оксидазной реакции.

Впервые прослежены изменения трансмембранного потенциала, дыхания и синтеза АТР при использовании инвертированных прочно-сопряжённых препаратов (явление дыхательного контроля). Показано, что отношение ATP/ADP-Pi, поддерживаемое в состоянии 4, не уравновешено генерируемой дыханием движущей силой. Обсуждаются возможные механизмы кинетического контроля и однонаправленной работы Fo∙F1-ATP синтазы.

Методом изометрической калориметрии титрования проведено сравнительное исследование связывания маринобуфагенина и уабаина с Na,K-АТРазой, находящейся в различных конформационных состояниях. Показано, сродство к маринобуфагену при переходе в ряду конформаций E1, E1ATP и E2 изменяется незначительно, в то время как для уабаина изменяется в 120 раз. Связывание уабаина является энтальпийно выгодным, в то время как маринобуфагенина – энтропийно выгодным процессом. Построена молекулярная модель связывания уабаина и маринобуфагенина со связывающим центром. Совместно с сотрудниками лаборатории конформационной стабильности белков и физических методов анализа (рук. акад. РАН А.А.Макаров), получен патент «Способ защиты клеток от окислительного стресса».

На первичной культуре клеток мозжечка в двух моделях окислительного стресса показано наличие нейропротекторного эффекта у природного дипептида карнозина: Наиболее выраженный нейропротекторный эффект наблюдается при внесении карнозина и проявляется в снижении гибели клеток и повышении их жизнеспособности. Клетки первичной культуры мозжечка крысы экспрессируют переносчик пептидов PEPT2, который способен переносить карнозин внутрь клеток.

Мономерная форма универсального адаптерного белка 14-3-3 обладает шапероноподобной активностью. Установлено, что малый белок теплового шока человека HspB6 склонен к самоассоциации, которая значительно усиливается в присутствии краудинг-агентов. Фосфорилирование уменьшает или полностью предотвращает самоаасоциацию HspB6. Установлено, что мутации в С-концевой части малого белка теплового шока человека HspB1, ассоциированные с врождённой дистальной нейропатией, сопровождаются изменением олигомерного состояния, термостабильности и шапероноподобной активности.

При изучении свойств митохондриальной нуклеозиддифосфаткиназы (мНДФК) установлено, что около 20–25% активности фермента участвуют в функциональном сопряжении с системой окислительного фосфорилирования.

Разработаны новые разделы малого практикума: по иммунохимии (для кафедры клеточной биологии и гистологии), по молекулярной биологии (для кафедр высшей нервной деятельности и эмбриологии).

В лаборатории молекулярной фотобиологии проведено сравнительное изучение нативного фитохрома А (phyA) и его флуоресцирующей химерной формы (phyA-GFP), исследованной ранее при изучении ключевого процесса светоиндуцированного переноса пигмента из цитоплазмы в ядро. Обнаружено близкое сходство обоих пигментов. Этим установлено участие обнаруженных ранее нативных пулов phyA в процессе транслокации, что объясняет сложную картину процесса. Завершены структурные и фотохимические исследования фоторецепторного модуля цианобактериального фитохрома, Cph1Δ2, дикого типа и его точечных мутантов. Показано, что тирозин 263 в хромофорном кармане является ключевым элементом, определяющим эффективность его первичной фотореакции.

При исследовании переноса протонов у каналородопсинов – рецепторов фототаксиса водорослей – идентифицирован остаток лизина во второй трансмембранной спирали, ответственный за модуляцию pKa эффективного заряда карбоксильных групп комплексного противоиона Шиффова основания; этот остаток соответствует Лиз-132 химерного каналородопсина, кристаллическая структура которого была разрешена. Показано, что у исследованных каналородопсинов гомолог Лиз-132 контролирует направление спектрального сдвига, вызываемого мутациами карбоксильных остатков активного центра. Обнаружено, что у всех исследованных каналородопсинов гомолог Лиз-132 регулирует кинетику открывания и закрывания канала.

Проведён сравнительный анализ транскриптома и фотоиндуцированных токов нокаута (нулевого мутанта) по каналородопсину-1 (КР1) хламидомонады и её дикого типа. Исследование спектральной зависимости быстрого компонента фоторецепторного тока у нокаута (нулевого мутанта) показало, что он также генерируется КР2, как и замедленный компонент. Установлено, что у КР2 функция прямой канальной активности конкурирует с функцией активации вторичных кальциевых каналов.

Международным издательством World Scientific опубликован обзор, обобщающий данные многолетних исследований фосфоресценции триплетного состояния хлорофилла в модельных системах и фотосинтетическом аппарате растений (группа вед.н.с. А.А.Красновского). Впервые выполнено детальное экспериментальное изучение фосфоресценции триплетного состояния хлорофилла в высоко очищенных препаратах реакционных центров фотосистемы-2. Впервые измерена энергия и спектр фосфоресценции триплетного состояния, возникающего при рекомбинации заряда в реакционных центрах этой фотосистемы. Завершено исследование фосфоресценции хлорофилла в хлоропластах листьях и водорослях.

 

На кафедре биофизики (зав. чл.-корр. РАН А.Б.Рубин) исследован процесс переноса энергии в гибридных комплексах из различных квантовых точек и фоточувствительных белков (реакционные центры из бактерий Rb. sphaeroides, протеородопсин из Exiguobacterium sibiricum) на поверхности токопроводящих ITO-электродов с использованием методов электростатического и координационного связывания молекул. В 3-х электродной электрохимической ячейке изучены фотовольтаические свойства таких электродов при варьировании состава электролита и спектрального состава актиничного света. Сравнительное изучение кинетик окислительно-восстановительных превращений фотоактивного бактериохлорофилла реакционного центра пурпурных бактерий Rb. sphaeroides и хинонных акцепторов в их индивидуальных полосах поглощения позволило оценить энергию активации и характерное время переходного релаксационного процесса, связанного со стабилизацией электрона на конечном хиноном акцепторе, и высказать определённые заключения о вовлекаемых в данный процесс водородных связях в окружении хинона.

Результаты важны для детальной расшифровки механизмов высокоэффективных процессов трансформации световой энергии живыми организмами, дальнейшего развития теории переноса энергии и зарядов в макромолекулярных системах, для практических приложений в нано- и биотехнологии, в т.ч. при разработке искусственных эффективных фотопреобразующих устройств, для изучения взаимодействия наноструктур с биомембранами, для возможного получения водорода при помощи фотосинтезирующих организмов.

 

На кафедре вирусологии (зав. акад. РАН И.Г.Атабеков) проводилась работа по использованию созданных на базе модифицированных вирионов фитовирусов наноплатформ для получения кандидатных вакцин. На основе сферических частиц (СЧ) с использованием рекомбинантных белков – антигенных детерминант вируса краснухи создан образец кандидатной вакцины против краснухи. Проведена наработка препаратов комплекса СЧ–антигены вируса краснухи в количествах необходимых для начала доклинических испытаний в рамках НИОКР «Доклинические исследования вакцины против краснухи, полученной на основе структурно модифицированных вирусов растений в качестве универсальной платформы-адъюванта» в рамках ФЦП «Фарма-2020».

Проводилась разработка вакцин на основе химерных вирусных частиц, полученных в растениях с использованием генно-инженерных методов. Проведены работы по изучению возможности формирования в растениях палочковидных вирионов с несколькими экспонированными на поверхности чужеродными антигенами. Разные рекомбинантные вирусы, созданные на основе генома вируса табачной мозаики (ВТМ) и обеспечивающие экспонирование на поверхности химерных частиц по одному из нескольких отобранных антигенов вируса гриппа, использовались в серии смешанных заражений методом агроинокуляции растений Nicotiana benthamiana.

Проводилась работа над созданием фитовирусов-векторов для использования нетрансгенных растений как фабрик продукции целевых белков. Высоко патогенный вирус скручивания листьев картофеля (ВСЛК) накапливается в заражённых растениях в очень небольших количествах и плохо выделяется. Это является препятствием для получения достаточного для иммунизации и последующего получения антител количества очищенного вируса. Для решения этой проблемы получен агробактериальный вектор, экспрессия которого в растениях приводит к накоплению искусственного сферического химерного вируса, состоящего из РНК спирального тобамовируса (ВТМ) и белка оболочки сферического вируса скручивания листьев картофеля (ВСЛК). Показано, что химерный вирус размножается в заражённом растении в 800 раз эффективнее, чем дикий ВСЛК, а антитела к дикому ВСЛК узнают химерный вирус с той же чувствительностью, что и природный изолят.

Проводился мониторинг вирусных заболеваний сельскохозяйственных культур. Определены полные последовательности геномов 8 российских изолятов ВОС штамма W (Winona), обнаруженных ранее в насаждениях косточковых культур в различных регионах Европейской России. Рекомбинационный анализ полногеномных последовательностей этих изолятов, а также 5 других изолятов штамма W, доступных в GenBank, с помощью пакета программ RDP4 впервые выявил наличие и широкое распространение внутриштаммовых рекомбинационных событий.

Введена новая задача в рамках спецкурса для студентов IV курса по учебным планам бакалавриата «Физико-химические методы вирусологии» – «Анализ траекторий наночастиц (Nanoparticle tracking analysis - NTA)».

 

На кафедре высшей нервной деятельности (зав. проф. В.В.Шульговский) изучали нейробиологические и информационные основы поведения и деятельности сенсорных систем. При исследованиях корковых механизмов когнитивного контроля зрительно-вызванных саккадических движений глаз у здоровых и больных шизофренией выявлены ЭЭГ корреляты процессов внимания, принятия решения и инициации саккады при её подготовке. Предполагается вовлечение в эти процессы ведущих корковых зон фронто-париетальной сети саккадического контроля, а также фронто-медио- и парието-медио-таламических систем избирательного внимания с преобладанием нисходящих влияний фронтальной коры. Исследованы параметры движений глаз при выполнении зрительно-моторных задач разной степени когнитивной сложности. Получены данные по отдалённым эффектам неонатальных воздействий – введение вальпроата и гипертермия в течение второй недели жизни детенышей крыс линии КМ снизили интенсивность аудиогенных припадков при достижении ими взрослого возраста.

Проведено сравнительно-физиологическое изучение функционально-молекулярных механизмов памяти. Получены данные, указывающие на роль тимуса в регуляции процессов обучения и памяти в стрессогенных условиях, связанных с отрицательным подкреплением; установлено снижение активности эндогенной антиоксидантной системы и активация процессов перекисного окисления липидов при обучении крыс. Показано, что положительное действие дипептида карнозина на обучение, память и стресс-устойчивость обусловлено его прямым антиоксидантным эффектом, обеспечивающим нормализацию процессов перекисного окисления липидов в ткани мозга. Подана заявка на изобретение «Способ моделирования оксидантного стресса на одноклеточных животных».

Исследованы механизмы пластичности мозга. Данные анализа путей распространения θ-ритма ЭЭГ в головном мозге крыс во время условного рефлекса избегания указывают на один из вероятных путей инициации произвольных движений. Исследование роли «кометоподобного» транспорта холинорецепторов актиновыми микрофиламентами в депрессии вызванного ацетилхолином тока командных нейронов виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания показало его участие в эндо- и экзоцитозе рецепторов в командных нейронах.

Разработаны и проведены новые учебные курсы: «Введение в нейробиологию» (проф. А.В.Латанов, философский факультет), «Современная нейрофизиология: от молекул к сознанию» (совм. с кафедрой молекулярной физиологии); «Механизмы ориентировочного поведения» (М.Г.Плескачева, IV курс, бакалавриат); «Системно-информационные основы обучения» (К.А.Никольская, Н.А.Рябчикова, IV курс, бакалавриат); «Физиология оборонительного поведения» (А.Н.Иноземцев, IV курс, бакалавриат).

 

На кафедре высших растений (зав. проф. А.К.Тимонин) изучены признаки строения перикарпия и спермодермы у представителей семейства Chenopodiaceae в мировом масштабе и во внешних группах, предложены филогенетические реконструкции эволюционной истории ряда наиболее важных признаков репродуктивной сферы. Показано, что эволюция зародышей и проростков в семействе архаичных покрытосеменных Hydatellaceae может быть интерпретирована в терминах гетерохроний и гетеротопий. Впервые изучены по единой методике жизненные формы 59 видов семейства Umbelliferae, описаны 14 типов биоморф. Впервые на основании изучения зародышей и проростков у 11 представителей рода Acronema обнаружено наличие только одной семядоли. Описан новый уникальный для семейства Umbelliferae структурный тип семядоли.

Изучено развитие спородермы 10 видов, относящихся к разным палиноморфологическим типам, изучена морфология спор 60 видов папоротникообразных, составлены ключи для их определения. Исследованы палиноморфологические признаки 8 представителей порядка Myrtales, предложены пути вероятной эволюции пыльцевых типов.

Проведена систематическая и флористическая ревизия семейства Chenopodiaceae в Европейской России. Проведена ревизия китайских представителей рода Corispermum, описаны два новых вида. Представлена первая ревизия семейства Chenopodiaceae в Центральных и Восточных Гималаях, описаны два новых вида.

Обнаружено 10 новых видов для флоры Тебердинского государственного заповедника, уточнены описания и карты ареалов видов сосудистых растений для Красной книги Карачаево-Черкесской Республики. Продолжено изучение современного состояния флоры Апшеронского полуострова. Определён масштаб биологических инвазий чужеродных видов во флоре региона и выявлена потенциальная опасность для сопредельных территорий Российского Кавказа, обнаружены 18 новых видов сосудистых растений для Апшеронского п-ва и Кавказа.

Разработаны новые учебные курсы: «Цитология растений» (24 ч., с/к, II курс, бакалавриат); «Аутэкология растении» (24 ч., II курс, бакалавриат); «Микроскопия» (72 ч., III курс, бакалавриат): «Ботаника» (72 ч., о/к, I курс, бакалавриат биотехнологического факультета).

 

На кафедре генетики (зав. проф. В.В.Зинченко) суммированы сведения об основных трендах эволюции цианобактерий, реализуемых путём редукции геномов (у морских Prochlorococcus и Synechococcus с высоким уровнем генного полиморфизма и ограниченной способностью к репарации ДНК) или в результате экспансии генных семейств у видов с большими геномами и активными системами геномных перестроек при участии транспозаз. Таким образом, сформулированы представления об альтернативных сценариях геномной эволюции и ключевой роли цианофагов в эволюции цианобактерий.

Проведён анализ транскрипционной активности 3 генов (PLA2G7, TGFB1 и ACE). Работа проводилась с использованием тотальной РНК, выделенной из крови пациентов с острой анафилактической реакцией (n=45), атопическим дерматитом (n=50) и контрольной группы без аллергических заболеваний (n=30). Анализ транскрипционной активности генов проводили методом ПЦР в режиме реального времени. Статистическую обработку проводили с использование критерия Вилкоксона-Манна-Уитни. Получены новые научные результаты:

1) Выявлены уровни экспрессии генов PLA2G7, TGFB1 и ACE у детей с анафилаксией и в контрольных группах. В качестве референсного гена оценивалась экспрессия гена GAPDH.

2) Показано значимое снижение транскрипционной активности генов PLA2G7 и ACE при анафилаксии. Экспрессия гена TGFB1 значимо не меняется при анафилаксии по сравнению с контролем.

3) Построены сигнальные пути, описывающие механизмы активации/репрессии транскрипционной активности гена PLA2G7.

Был проведён анализ полиморфизма 5 генов (CCK, CCK1R, CCK2R, DBH, BDNF) по 9 маркёрам (8 однонуклеотидных замен, 1 инсерция/делеция) в выборке условно-здоровых (n=363) и пациентов с паническим расстройством (n=131). Анализ полиморфизма генов проводили методом ПЦР-ПДРФ. Статистическую обработку проводили с использование критерия Пирсона, а также с использованием программы APSampler v3.6, позволяющей выявлять комплексные генотипы. Получены новые научные результаты:

1) Определены частоты аллелей и генотипов замен в генах CCK1R (rs1800908, rs1799723, rs1800857), CCK2R (rs1805002, rs1805000), CCK (rs11571842), DBH (19bp indel) и BDNF (rs2049046, rs6265) в группе больных паническим расстройством и контрольной группе.

2) Показаны ассоциации аллеля T замены rs1800908 (CCK1R) и аллеля A замены rs2049046 (BDNF) с паническим расстройством. Для аллеля T замены rs1800908 (CCK1R) выявлен доминантный тип наследования, а для аллеля A замены rs2049046 (BDNF) – рецессивный.

3) Выявлен наиболее часто встречающийся у пациентов с паническим расстройством комплексный гаплотип: сочетания аллелей rs1800908:T + rs1799723:A,A + rs1805000:C. Это свидетельствует о значимом вкладе рецепторов холецистокинина (CCK1R, CCK2R) в патогенез панических расстройств.

Исследована экспрессия генов Grp и Iris, геномных гомологов генов ретровирусов у D.melanogaster, на уровне транскрипции и трансляции. В результате экспрессию генов Grp и Iris обнаружили у самцов и самок на стадии имаго, экспрессию исследуемых генов у эмбрионов и личинок третьего возраста обнаружить не удалось. Исследован уровень транскрипции гена Grp в тканях кишечника, яичников, семенниках, головы и корпуса (ткани которые остаются после выделения органов), выделенных из взрослых самок D. melanogaster линии SS, характеризующейся мутацией в локусе flamenco, контролирующем транспозиции gypsy. Показано, что гены Grp и Iris транскрибируются в соматических тканях, при этом экспрессия гена Grp выявлена в тканях кишечника, а экспрессия гена Iris – в тканях корпуса. Для поиска белковых продуктов генов Grp и Iris, гомологов генов gag и env ретровирусов дрозофилы, поставлена вестерн-гибридизация тотального экстракта белков, выделенных из взрослых особей D. melanogaster с сыворотками первичных антител к белкам Grp и Iris.

Исследование роли гена NA в контроле функционирования апикальной меристемы побега арабидопсис (Arabidopsis thaliana L. Heynh) на разных стадиях онтогенеза и анализ генных взаимодействий показал, что ген NA осуществляет контроль пролиферации клеток апикальной меристемы побега при переходе растений на репродуктивную стадию развития, действуя значительно позже и независимо от системы генов WUS-CLV. Исследована функция гена FAS5/TOP1 в контроле развития модельного растения арабидопсис и взаимодействие FAS5/TOP1 с ключевыми генами, поддерживающими постоянство пула стволовых клеток в апикальной меристеме побега (WUS и CLV).

На модели трансгенных растений, суперэкспрессирующих трансген 35S::ICE2, изучена роль гена ICE2 в контроле устойчивости A.thaliana к гипотермии. Впервые установлено, что ген способствует развитию устойчивости к холоду специфически в меристемах, а также предложены возможные механизмы, способствующие такой роли. Показано, что устойчивость достигается регуляцией различных путей ответа на холод, как CBF-зависимой, так и связанной с повышенным синтезом абсцизовой кислоты. Впервые изучена эволюция паралогичных генов ICE1 и ICE2, выявлены их структурные и функциональные различия.

 

На кафедре геоботаники (зав. проф. В.Г.Онипченко) выявлены закономерности сукцессионной динамики участков дернины альпийских фитоценозов Кавказа при пересадках в другие сообщества. Показана связь скорости сукцессий с экологическим расстоянием между сообществами. На основании долговременных наблюдений и исследования функциональных признаков высокогорных растений впервые показано большее влияние температуры по сравнению с осадками на функциональные особенности растений.

Впервые проведён сравнительный анализ функциональной структуры альпийских сообществ Тибета и Кавказа. Доказано, что средневзвешенные по биомассе показатели удельной листовой поверхности в обоих регионах сходным образом изменяются в зависимости от положения сообществ в катене.

 

На кафедре гидробиологии (зав. проф. В.Д.Фёдоров) проведены исследования вертикальной и сезонной изменчивости микробиологических показателей на самом глубоком из озер Косинского Трёхозерья – Белом. Полученные результаты свидетельствуют о том, что доля неповреждённых клеток в центральной части оз. Белого в основном сохранялась на том же высоком уровне, который был отмечен для прибрежной части этого озера, то есть на уровне 97–99%. Углеводородокисляющая активность бактериопланктона оз. Белого с наступлением зимы снижалась на всех горизонтах.

На примере Онежского залива и губ Кандалакшского залива Белого моря впервые показано, что мезомасштабная пространственная изменчивость обилия и структуры фитопланктона, а также его вертикального распределения в значительной степени определяются локальными гидрофизическими условиями.

Изучено влияние электромагнитного излучения на рост водорослей в зависимости от объема среды и концентрации клеток. Выявлено, что эффекты облучения возрастают при увеличении объема облучаемой среды. Обнаружена зависимость эффекта облучения от степени загрязнения водной среды.

Разработаны новые обязательные курсы: «Структура и функционирование водных сообществ» (профессора В.В.Ильинский, А.П.Садчиков, А.И.Азовский, доценты И.Г.Радченко, М.В.Чертопруд); «Методы изучения водных сообществ» (профессора В.В.Ильинский, А.И.Азовский, доценты И.Г.Радченко, М.В.Чертопруд, ст.н.с. Н.Ю.Днестровская, ст.н.с. Н.В.Карташева); курсы по выбору: «Биофизические методы в гидробиологии» (проф. Л.В.Ильяш); «Компьютер для биологов» (ст.н.с. Н.Ю.Днестровская); «Компьютерная грамотность» (проф. А.И.Азовский); «Экологическая составляющая устойчивого развития» (гл.н.с. В.М.Хромов, вед.н.с. М.И.Москвина); спецкурсы по выбору: «Экологическое право, экспертиза и аудит» (ст.н.с. Л.Ф.Ткебучава, гл.н.с. В.М.Хромов); «Гидрохимия с основами гидрологии (доц. А.В.Полякова); новая практика: учебно-производственная практика после III курса: «Бентос» (ст.н.с. Н.Ю.Днестровская).

 

На кафедре зоологии беспозвоночных (зав. чл.-корр. РАН В.В.Малахов) обосновано изолированное положение гетеротрофных хищных жгутиконосцев кольпонемид на филогенетическом дереве. Кольпонемиды формируют две ранние филогенетические ветви среди Alveolata, но не входят ни в один крупнейший таксон Alveolata, то есть не являются ни инфузориями, ни споровиками, ни динофлагеллятами. Для кольпонемид описано два новых типа в пределах Alveolata. Высказано предположение о гетеротрофной природе ближайшего общего предка альвеолят. С основой на сконструированное филогенетическое дерево описана сложная эволюции паралогов белковых факторов трансляции в истории альвеолят.

Получены новые существенные результаты по строению кутикулы, органов чувств и алиментарного тракта десмосколецид на примере беломорских Tricoma albimaris и япономорских Quadricoma sp. Необычная тонкая и ультраструктурно простая кутикула тела с правильными широкими десмами, которые разделены интерзонами может быть связана с оригинальным способом движения десмосколецид за счёт регулярного растягивания и сжатия тела вместо типичного для нематод извивания. В пробах из мангровой литорали залива Нячанг (Центральный Вьетнам) обнаружено и описано три новых вида Desmoscolex и один вид Tricoma. В пробах из абиссали Ангольского бассейна (юго-восточная часть Атлантического океана, глубины 5389-5448 м) обнаружено и описано шесть новых для науки видов рода Desmoscolex, один вид Protricomoides и один вид Tricoma.

Впервые обнаружены ресничные клетки в эпидермисе, кишечнике и гонадах у морских пауков (Pycnogonida).

В связи с введением бакалавриата был принят новый учебный план: переработаны некоторые старые курсы и добавлены новые.

Обязательные курсы: «Частная зоология беспозвоночных» (проф. А.В.Чесунов), «Введение в специальность» (проф. Н.Н.Марфенин), «Проблемы и методы зоологии беспозвоночных» (проф. Н.Н.Марфенин), «Микротехника и электронная микроскопия для зоологов» (вед.н.с. Н.М.Бисерова, ст. препод. Г.П.Салькова), «Простейшие и низшие многоклеточные» (разделы б. практикума, проф.Н.Н. Марфенин, доценты Т.Г.Симдянов, И.А.Косевич), «Экология водных беспозвоночных» (проф. Н.Н.Марфенин, доц. А.Ю.Синев), «Основы работы с научной литературой» (проф. Н.Н.Марфенин), «Червеобразные многоклеточные» (разделы б. практикума, профессора А.В.Чесунов, А.Б.Цетлин); «Малакология и артроподология (разделы б. практикума, ст. препод. Г.П.Салькова, вед.н.с. Ю.И.Кантор, вед.н.с. Г.А.Колбасов, ст.н.с С.И.Левушкин).

Курсы по выбору: «Количественные методы в зоологии» (проф. А.В.Смуров), «Молекулярная зоология» (вед.н.с. Н.С.Мюге), «Молекулярная биология для зоологов» (вед.н.с. В.В.Алешин), «Компьютерное пространственное моделирование биологических структур» (вед.н.с. Е.Н.Темерева, н.с. Н.П.Римская-Корсакова), «Избранные главы протистологии» (доц. Т.Г.Симдянов), «Избранные главы спонгиологии и книдариологии» (проф. Н.Н.Марфенин, доц. И.А.Косевич, ст. препод. О.И.Малютин, ст.н.с А.А.Прудковский), «Избранные главы вермикологии» (проф. А.В.Чесунов), «Избранные главы аннелидологии» (проф. А.Б.Цетлин), «Избранные главы малакологии» (ст. препод. Г.П.Салькова, вед.н.с. Ю.И.Кантор), «Избранные главы артроподологии» (вед.н.с. Г.А.Колбасов, ст.н.с. В.Н.Иваненко, ст.н.с. С.И.Левушкин, доценты Е.В.Богомолова, А.Ю.Синев), «Методология зоологических исследований», «Основы научно-исследовательской работы в зоологии».

 

На кафедре зоологии позвоночных (зав. проф. Л.П.Корзун) обработаны и обобщены герпетологические сборы по разным ландшафтам Южного Вьетнама за предыдущие годы. Показано, что в поврежденных (вторичных) лесах отмечается резкое снижение видового состава амфибий и рептилий, в то время как вторично мономорфные леса (например, бамбучники) пополняются рядом крайне специализированных видов (например, лягушками из рода Theloderma). Впервые проведён масштабный анализ биоразнообразия и таксономическая ревизия рода Microhyla – одного из самый сложных в таксономическом отношении родов лягушек, населяющих территорию Восточной, Южной и Юго-Восточной Азии. По результатам полевой экспедиционной работы во Вьетнаме в 2009–20014 гг. собраны и подготовлены описания пяти новых для науки видов лягушек рода Microhyla с территории южной и центральной части Аннамских гор (Контумское и Далатское плато).

Проведено моделирование культурной эволюции диалектов косаток с помощью компьютерной модели. Показано, что культурная эволюция диалектов косаток не может происходить лишь путём накопления случайных ошибок, а с участием альтернативных процессов, таких, как скачкообразные инновации. Выполнено комплексное сравнение звуков косаток северной Атлантики и Тихого океана. Были составлены каталоги стереотипных звуков косаток Исландии и Норвегии. Сравнение показало, что звуки атлантических косаток близки к звукам тихоокеанских косаток рыбоядного (резидентного) экотипа, но отличаются от звуков косаток плотоядного (транзитного) экотипа.

 

На кафедре иммунологии (зав. чл.-корр. РАН С.А.Недоспасов) получена новая линия мышей, в которой снижение количества цитохрома с происходит генерализованно под действие тамоксифен-регулируемой рекомбиназы, однако и у таких мышей имунная система осталась без изменений. Результаты работы показывают значительную избыточность нативного количества цитохрома с в клетках иммунной системы и невозможность манипулировать ими при помощи регуляции экспрессии данного белка. Изучен репертуар аутоантигенов, распознаваемых оксифильноклеточными опухолями щитовидной железы, выявлены новые аутоантительные биомаркеры злокачественных поражений ЩЖ. Изучен субпопуляционный состав лейкоцитарного инфильтрата одного из подтипов данных опухолей (Уортино-подобного рака ЩЖ), продемонстрирована олигоклональность плазматических клеток, являющихся доминирующей популяцией опухолеинфильтрирующих лимфоцитов в данном типе карцином ЩЖ. Клонированы фрагменты и секвенированы полноразмерные последовательности транскриптов генов ортологов Profilin и IL-17 и фрагменты транскриптов генов ортологов С3, GATAe, Vitellogenin и HSP90, участвующие в защитных реакциях морской звезды A. rubens. Приготовлена нормализованная кДНК-библиотека и на платформе Illumina получено около 3 млн парно-концевых чтений, на основе которых сделана черновая de novo сборка транскриптома целомоцитов морской звезды, содержащая в себе последовательности около 10 тысяч последовательностей транскриптов. Исследована программируемая клеточная смерть (ПКС) у растений – процесс, зависимый от активных форм кислорода (АФК). Цианид в сочетании с Ag+ вызывает ПКС в анаэробных условиях. Индукторами ПКС у растений являются элиситоры патогенов – компоненты клеток грибов, бактерий и вирусов. Митохондриально-направленные хиноны (SkQ – хиноны Скулачёва) оказывают защитное действие от элиситоров патогенов. Хиноны SkQ стимулируют дыхание митохондрий и подавляют выделение кислорода освещенными хлоропластами, переключая нециклический перенос электронов в циклический режим.

 

На кафедре ихтиологии (зав. акад. РАН Д.С.Павлов) продолжены работы по изучению и долгосрочному мониторингу объекта Красной Книги России – камчатской микижи, а также комплексные исследования экологических и эволюционных аспектов формообразования у лососёвых рыб в оз. Кроноцкое (Камчатка). Проводится по изучение ихтиофауны Командорских о-ов. Впервые выполнены ихтиологические исследования на водоёмах о-ва Медный (второй по величине остров этого архипелага) и получен ценный материал по ряду видов рыб.

Проведены исследования популяционно-генетической структуры представителей рода Gadus (треска). Показано, что на характер формообразования атлантической и тихоокеанской трески оказали влияние особенности плиоцен – голоценовой истории Северной Атлантики и Северной Пацифики. Обосновано таксономическое единство беломорской трески на акватории Белого моря, а также таксономическое единство балтийской трески на акватории Балтийского моря, включая Восточную и Западную Балтику

Продолжены исследования изменчивости сельди Белого моря. Показано существование в Белом море репродуктивно изолированных группировок сельдей с различным временем нереста. Отличия сроков и условий нереста, а также специфические морфо-биологические характеристики сельдей свидетельствуют о различной жизненной стратегии этих группировок.

На основании данных последовательности ядерного гена ITS1 длиною 560 пар нуклеотидов проведён анализ филогенетических взаимоотношений между основными представителями (филогенетическими группами) комплекса Salvelinus alpinus-S.malma comlex. Полученные данные имеют важное значение для интерпретации существующего у гольцов Salvelinus биоразнообразия, анализа их филогении и оценки таксономического статуса.

Проведена оценка распространения детеррентности как способа химической защиты у гидробионтов коралловых рифов Южного Вьетнама (Южно-Китайское море). Показано, что разнообразие животных с отталкивающими вкусовыми свойствами в биоценозах коралловых рифов высокое, а детеррентность в этих сообществах представляет собой широко распространенную защитную адаптацию. Роль натуральных детеррентов как регуляторов трофических отношений между организмами, населяющими коралловые рифы, по-видимому, намного заметнее, чем это считалось ранее.

Прочитаны новые курсы лекций: «История ихтиологии», «Гаметогенез рыб», «Инвазии чужеродных видов», «Методы ихтиологических исследований».

 

На кафедре клеточной биологии и гистологии (зав. проф. Г.Е.Онищенко) изучались механизмы внутриклеточного транспорта бионаноструктур. Установлено, что в клетках HaCaT белок инволюкрин – маркер дифференцировки кератиноцитов человека – распределён диффузно в цитоплазме, а в культивируемых опухолевых клетках А431 он локализуется в аппарате Гольджи и только 0,93% клеток с диффузным распределением этого белка. После инкубации клеток А431 с растительным гормоном – жасмоновой кислотой число таких клеток возросло в 3,33 раза, что, возможно, связано с нормализацией их фенотипа под действием жасмоновой кислоты.

Изучались механизмы выживания и гибели клеток человека. В рамках проблемы нанобиобезопасности показана потенциальная токсичность промышленных углеродных наночастиц (многостенных углеродных нанотрубок и фуллеренов С₆₀) на клетки органов пищеварительной системы экспериментальных животных при их попадании в организм с питьевой водой. На клиническом материале от больных туберкулёзом лёгких и на клетках макрофагальной дифференцировки показано, что на экспрессию генов белков множественной лекарственной устойчивости и их функциональную активность влияет выраженность туберкулёзного процесса и применение препарата рифампицина. Установлено, что паклитаксел (антитубулиновый агент, используемый в химеотерапии опухолей) в опухолевых клетках культуры MCF-7 индуцирует возникновение двух групп микроядер, вероятно различных по биогенезу и способу элиминации.

Изучались принципы ультраструктурной организации интерфазных и митотических хромосом. Методом регрессивной окраски по Бернхарду на электронномикроскопическом уровне доказано присутствие РНК в различного рода внутриядерных тельцах гигантских ядер клеток слюнных желез Chironomus. Для цитологической идентификации хромосомных локусов, взаимодействующих с ядерной оболочкой политенных ядер слюнных желез D.melanogaster, на светооптическом и электронномикроскопическом уровнях разработана методика иммунодетекции белка барьерных элементов BEAF32 с помощью наночастиц золота в комбинации с Ag-амплификацией.

Изучалась роль цитоскелета в клеточной подвижности. Разработана многоцветная панель иммунофлуоресцентного окрашивания для исследования субпопуляций клеток крови и костного мозга с использованием новых флуоресцентных красителей и многолазерной системы детекции, в т.ч. новых флуорофоров семейства Brilliant Violet. Разработана стабильно трансдуцированная клеточная модель на основе линии карциномы человека HT-29, экспрессирующая различные химерные варианты муцина, для исследования роли муцина в опухолевом метастазировании.

Гистогенез и гистофизиология органов иммунной системы и барьерных тканей при адаптационных и воспалительных процессах. Выявлены половые различия выраженности воспалительного процесса и субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови при экспериментальном остром язвенном колите: по сравнению с самками, у самцов морфологические проявления острого колита более выражены. Впервые проведена оценка действия лекарственной формы митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 при его относительно кратковременном (3 недели) пероральном введении в составе лекарственной формы на процесс острого воспаления. Лекарственная форма, содержащая SkQ1 в концентрации 250 нмоль/кг, усиливает противовоспалительные свойства компонентов лекарственной формы и ускоряет переход от нейтрофильной к моноцитарно-макрофагальной стадии воспаления.

Разработаны и проведены новые учебные курсы для III курса: «Методы микроскопии» (лекции и практикум); «Клеточный цикл и клеточная гибель» (лекции и практикум); для IV курса студентов кафедры: «Мембранные органеллы и цитоскелет» (лекции); «Проточная цитофлуорометрия» (лекции); «Криомикротехника и иммуноцитохимия» (лекции и практикум); «Цитоскелет растительных клеток» (лекции).

 

На кафедре микологии и альгологии (зав. проф. А.В.Кураков) в рамках темы «Экология, биоразнообразие, генетика и молекулярные методы мониторинга и идентификации фитопатогенных грибов» проводятся исследования по созданию аппаратно-программного комплекса для помощи в принятии решений по быстрой ликвидации эпифитотий хозяйственно значимых растений.

 

На кафедре микробиологии (зав. проф. А.И.Нетрусов) завершено изучение регуляции ферментов антиокислительной защиты сульфатредуцирующей бактерии Desulfofrigus sp. (на уровне мРНК и активностей) в условиях кислородных стрессов и проведён филогенетический анализ обнаруженных в геноме данной бактерии генов dfx и roo. Получены данные о численности архей филумов Euryarchaeota и Thaumarchaeota в верхних водных горизонтах Чёрного моря с использованием методов FISH и qRT-PCR. Проведён скрининг активных культур молочнокислых бактерий из лечебно-профилактических национальных молочнокислых продуктов Ливана. Идентифицирована лактобацилла L.delbrueckii subsp.bulgaricus. Из курунги выделен и идентифицирован штамм Lactobacillus diolivorans KL-1, сиквенс гена 16S рРНК его депонирован в GenBank под номером KJ 870234, изучены его пробиотические свойства. Определена аминокислотная последовательность нового пептидного бактериоцина, синтезируемого активным вариантом Lactococcus lactis ssp. lactis. Получены накопительные культуры и устойчивые сообщества микроорганизмов-нефтедеструкторов. Выделены чистые культуры углеводородокисляющих микроорганизмов. Разработаны методики экспресс определения активности микроорганизмов по отношению к нефти и тестирования сообществ в условиях, максимально приближенных к реальным.

Разработаны и проведены новые курсы лекций для бакалавров: «Физиология роста и культивирования микроорганизмов» (доценты Е.В.Семёнова, И.В.Данилова), «Промышленная микробиология» (доц. М.А.Егорова, ст. препод. Ю.В.Линькова), «Биология микромицетов» (н.с. Е.Н.Виноградова); для магистров: «Стрессология» (проф. Л.И.Воробьёва), «Диссоциация у бактерий» (ст.н.с. Е.С.Милько).

 

На кафедре молекулярной биологии (зав. чл.-корр. РАН С.В.Разин) научной группой (рук. чл.-корр. РАН С.В.Разин) с использованием техники 4 C продемонстрировано, что CpG островки, в т.ч. и те из них, которые не содержат промоторов, предпочтительно взаимодействуют друг с другом. В целом, полученные результаты позволяют заключить, что кластеризация CpG островков играет важную роль в сегрегации активного и неактивного хроматиновых компартментов внутри клеточного ядра.

Группой (рук. вед.н.с. М.А.Рубцов) проанализировано взаимное пространственное расположение известного гена-участника хромосомных транслокаций, ассоциированных с вторичными лейкозами: MLL, а также «контрольных» генов, не участвующих в хромосомных транслокациях (CCND1), либо не замеченных в хромосомных транслокациях при вторичных лейкозах (c-Myc, Bcl6).

Группой (рук. проф. И.А.Крашенинников) продолжены исследования третьего фактора инициации трансляции в митохондриях дрожжей – белка Aim23p. Вопреки ожиданиям, митохондриальная трансляция в отсутствие данного фактора имеет место, однако её профиль чрезвычайно нетипичен: в то время как некоторых митохондриальных белков становится меньше, количество других, напротив, увеличивается. Вместе с тем, дрожжевая клетка, в целом, нормально переносит отсутствие белка Aim23p. Это первый известный случай работы трансляционного аппарата в отсутствии третьего фактора инициации данного процесса.

Проведена модернизация Большого практикума для студентов IV курса, в программу которого введены задачи по клонированию и экспрессии гена флуоресцентного белка из кораллового полипа рода Clavularia с использованием учебного набора по генной инженерии Clavularia FP cloning set (Евроген). При выполнении задач студенты отрабатывают методы выделения суммарной РНК, обратной транскрипции со сменой матрицы для амплификации кДНК, поиска и направленного клонирования участков интересующего гена в бактериальный экспрессионный вектор с применением вырожденных праймеров и визуализации рекомбинантных клонов с помощью флуоресцентного микроскопа. Знакомятся с технологией ПЦР «с выходом наружу» (step-out ПЦР) для подавления неспецифической амплификации с адаптерного праймера за счёт введения в продукт RACE инвертированных концевых повторов и применения эффекта селективной супрессии ПЦР.

Обновлён спецкурс для студентов IV курса по биоинформатике. Лекционный курс дополнен семинаром по биоинформатике. Курс «Биоинформатика» акцентирует внимание на алгоритмах и методических подходах, лежащих в основе анализа данных при работе с современными проектами в сфере полногеномного анализа. Рассматриваются классические для биоинформатики темы – базовые принципы поиска гомологии в последовательностях методом построения выравниваний и основы филогенетического анализа.

Проведено обновление разделы «Липиды» малого практикума по биохимии для студентов III курса. Применение современного носителя для тонкослойной хроматографии повысило разрешающую способность метода, а использование олеиновой и фосфатидной кислот в качестве дополнительных метчиков улучшило идентификацию липидных компонентов, выявляемых на хроматограммах. Более стабильные результаты при количественном определении суммарных липидов с фосфо-ванилиновым реактивом были обеспечены применением в качестве стандарта препарата олеиновой кислоты. Практикум дополнен семинаром.

 

На кафедре молекулярной физиологии (зав. акад. РАН М.А.Островский) продолжено сравнительное исследование сверхбыстрых фотохромных реакций двух ретиналь-содержащих белков – зрительного и бактериального родопсинов (фемто- и пикосекундные времена). Полученные результаты позволяют предположить, что хромофорный центр в молекуле зрительного родопсина становится в ходе эволюции более совершенным, обеспечивая большую эффективность прямой реакции фотоизомеризации 11-цис ретиналя, запускающей первичный процесс зрения (фототрансдукцию). Показано, что в составе накапливающегося с возрастом «пигмента старости» – липофусциновых гранул, происходит повышение относительного содержания как основного фототоксичного флуорофора А2Е, так и продуктов его фотоокисления и фотодеградации. Полученные данные представляют интерес для усовершенствования неинвазивного метода диагностики дегенеративных заболеваний сетчатки – аутофлуоресценции глазного дна.

Прочитан МФК (совм. с кафедрой высшей нервной деятельности) «Современная нейрофизиология: от молекул к сознанию», посвящённый современным проблемам физиологии сенсорных и двигательных систем человека, а также ряду высших функций мозга.

 

На кафедре общей экологии (зав. проф. Д.Г.Замолодчиков) осуществлён статистический анализ соответствия антропогенной и естественной концепций глобального потепления имеющимся инструментальным данным по динамике температуры. Предложена простая модель динамики температуры, комбинирующая логарифмический эффект роста концентрации углекислого газа и вклад климатических циклов. Получены новые результаты относительно роли генетических факторов в вымирании млекопитающих. Исследовано влияние географических, климатических, экологических, демографических и социально-экономических факторов на смертность и рождаемость на территории России (2000–2010 гг., 82 региона) и выявлены статистически достоверные закономерности. Разработана методика оценки экологического состояния городской среды на основе характеристик резистентности организма человека и предложен новый методологический подход к территориальному планированию, учитывающий показатели здоровья окружающей среды. Осуществлены экспериментально-полевые исследования локального антропогенного воздействия на почвенную эмиссию биогенных парниковых газов (СО₂, СН₄, N₂O) в арктической и северо-бореальной зонах. Разработана обобщенная концепция сетевых структур в биосистемах и человеческом обществе. Получены данные о наличии модифицирующих человеческое поведение нейрохимических агентов в ферментированных молочных продуктах и заквасочных бактериальных культурах. Создана концепция скрининга стабильности безопасности экотоксикологических ситуаций, связанных с малыми дозами диоксинов и сопутствующих им загрязняющих веществ.

Разработана программа и МФК «Глобальные изменения, кризисы и катастрофы: проблемы и достижения современной экологии» (Д.Г.Замолодчиков, Л.В.Полищук).

 

На кафедре физиологии растений (зав. проф. А.М.Носов) получены новые данные по морфометрическим параметрам, пигментному составу и показателям энергопреобразующих процессов фотосинтеза у проростков ячменя (Hordeum vulgare L.), выращенных при освещении узкополосным красным и синим светом. В зависимости от спектрального состава света меняется фотоэнергизация тилакоидных мембран и активность фотофосфорилирования хлоропластов, при этом степень и направление воздействия зависит от спектральной полосы света, при освещении которым выращивали растения. Впервые показано, что в полимерном матриксе клеточных стенок присутствуют функциональные группы, которые, наряду с карбоксильными группами пектиновых веществ, ответственны за связывание ионов меди клеточной стенкой. Установлено, что вклад каждой из этих групп в барьерные функции клеточной стенки зависит от вида растения и рН. Дан анализ репродуктивных признаков представителей семейств Caryophyllaceae и Sarcobataceae, а также реконструкция анцестральных признаков плода и семени их представителей; прослежена эволюция наиболее важных карпологических признаков в порядке Caryophyllales. Проведён анализ накопления тяжёлых металлов талломами лишайников рода Cladina под влиянием загрязнения среды. Проведено исследование ультраструктуры водорослевого слоя листоватых лишайников. Были использованы методы пэтч-кламп для регистрации активности ионных токов (совм. с кафедрой физиологии человека и животных) и количественная флуоресцентная микроскопия для регистрации динамики мембранного потенциала и внутриклеточной концентрации кальция.

Изучена передача сигнала засоления в растительных клетках. Определены белки корня арабидопсиса, экспрессия которых меняется под воздействием небольших концентраций NaCl. Получены данные по изменению объёма меристем у нормальных и мутантных растений Arabidopsis thaliana, Pisum sativum в процессе онтогенеза, изменению состава бластозон листа и их разметки.

Выделены и структурно охарактеризованы минорные тритерпеновые гликозиды даммаранового (гинзенозиды F2, Rh1, Rh3 и др.) и олеананового (гинзенозид R0, Zingibroside R1 и др.) ряда из культуры клеток женьшеня японского P. japonicus var. repens. Получены новые данные о метаболизме гинзенозидов на поздних стадиях роста (стадии стационарного роста и деградации) суспензионной культуры клеток P. japonicus var. repens в колбах.

Закончен очередной цикл научных исследований на модельных станциях Черноморского побережья. Собраны образцы почвы, донных отложений, воды, водной растительности (пресноводной и морской). Образцы проб отобраны для ежегодного анализа минерального состава и нефтяных загрязнений (в рамках программы по мониторингу данного региона). Впервые получены данные по распределению минерального состава (45 элементов) и нефтяных загрязнений в исследуемом районе. Выполнена и опубликована работа по экологическим особенностям распределения фитопланктона реки Северский Донецк (бассейн р. Дон), а также описана популяция Tinocladia crassa (Suringar) Kylin (Chordariaceae, Ectocarpales) в Кандалакшском заливе Белого моря.

 

На кафедре физиологии человека и животных (зав. проф. А.А.Каменский) исследовались физиологические эффекты различных природных пептидных регуляторов, их фрагментов и синтетических аналогов в норме и в ряде экспериментальных патологий. Получены приоритетные данные, что такие регуляторные пептиды, как семакс и β-казоморфин-7 человека, способны корректировать уровень болевой чувствительности, тревожности и депрессивности у крысят, матери которых в период беременности подвергали воздействию высоких доз вальпроевой кислоты. Впервые показано, что фрагменты природного пептида обестина способны оказывать позитивное влияние как на самцов, так и на самок крыс в норме и на фоне экспериментально вызванного ускоренного увеличения массы тела. Получены оригинальные факты, свидетельствующие о том, что фрагменты ноцицептина и сойморфина в физиологических тестах действуют на организм тараканов (Periplaneta americana) сходно с воздействием этих пептидов на организм млекопитающих (крыс).

Разработаны и проведены новые обязательные специальные дисциплины:

– бакалавры, IV курс, 7-й семестр: «Электрофизиология возбудимых клеток», «Введение в эндокринологию»;

– магистры, I курс, 1-й семестр: Раздел: «Частные аспекты современной фундаментальной биологии». Курс: «Физиология и современная медицина»;

– магистры, II курс, 3-й семестр: Раздел 1: «Фундаментальные основы практической физиологии». Курс: «Физиология анализаторов»; Раздел 2: Спецпрактикум по современной биологии. Курс: «Нейроинформатика и нейрокомпьютерные системы»; Раздел 3: «Компьютерная и статистическая обработка». Курс: «Статистическая обработка физиологических экспериментов»; Раздел 4: «Современные методы физиологии». Курс: «Современные методы физиологии».

специальные дисциплины по выбору:

– бакалавры, IV курс, 7-й семестр: «Основы валеологии», «Электрофизиология пейсмекеров», «Методология и этика физиологических экспериментов», «Сравнительная физиология нервной системы и поведения»;

– магистры, II курс, 3-й семестр: «Патофизиология шока», «Клиническая фармакология», «Тучные клетки и их физиологическое значение», «Механизмы судорожных состояний мозга», «Иммунорегуляция физиологических функций», «Проблемы регуляции жидкого состояния крови в норме и при патологии», «Современные проблемы биологии по направлению: физиология».

В лаборатории физико-химических биомембран установлена ведущая роль цитоплазматического биогеля в процессе регуляции объёма клеток при их набухании в гипоосмотической среде. Изучены новые функции носкарпина, который активирует рецепторы простагландинов, протеинкиназы А и предотвращает фиброз клеток лёгочной ткани. Впервые продемонстрирована центральная роль Na⁺ⁱ/K⁺ⁱ-опосредованного, Hif-1альфа- и Ca²⁺ⁱ-независимого механизма в изменениях траскриптома клеток гладкой мускулатуры в условиях гипоксии. Показано влияние этоксидола на АФК-зависимые процессы в цельной крови пациентов с ишемической болезнью мозга и миокарда как нормализующее их состояние. Обнаружена корреляция между параметрами этих процессов (интенсивностью хемилюминесценции, активностью СОД, содержанием МДА) после внутривенных инъекций этоксидола пациентам. Впервые получена количественная информация о диапазонах фитотоксичного воздействия мембранотропных поллютантов. Получены результаты, представляющие интерес для разработки экотехнологий очищения среды и совершенствования мониторинга. Впервые показано, что фосфолипидный бислой биологических мембран рассматривается как гомохиральная матрица в процессах структурообразования в мембранах. Эта модель позволяет наметить новый подход к выяснению воздействия хиральных ксенобиотиков, биологически активных веществ и лекарственных препаратов на клеточные мембраны. С помощью маркеров (нитритов, продуктов перекисного окисления липидов, окисления альбумина сыворотки крови)  выявлены мишени нитрозо-оксидативного стресса при диабете 1-го типа (отв. вед.н.с. А.А.Селищева).

 

На кафедре эмбриологии (зав. проф. В.А.Голиченков) прослежена пространственно-временная динамика механозависимых ионных каналов в эмбриональном развитии шпорцевой лягушки Xenopus, а также показана роль щелевых клеточных контактов и механочувствительных сигнальных механизмов в осуществлении пульсационного роста столонов гидроидного полипа Gonothyraea loveni. Подобраны условия дифференцировки клеток слюнной железы мыши в панкреатическом направлении, в ходе которой возрастает экспрессия генов транскрипционных факторов, необходимых для формирования бета-клеток (Pdx1, Nkx2.2, Pax6, Hnf-6) и снижается экспрессия генов, необходимых для формирования протоков (Hes1) и ацинусов (Ptf1a); показано, что трансплантация аутологичных клеток стромально-васкулярной фракции жировой ткани, а также внутрибрюшинное введение комплекса факторов среды, кондиционированной мезенхимными стромальными клетками жировой ткани, значительно ускоряет репарацию печени мыши после индуцированного фиброза и острого токсического повреждения.

Разработан новый спецкурс «Стволовая клетка как основа клеточных технологий» (лекции и практикум, магистры по профилю «биологи-экономисты»).

 

На кафедре энтомологии (зав. проф. Р.Д.Жантиев) проведены исследования, направленные на выявление особенностей строения и формирования нервной системы и органов чувств на разных этапах онтогенетического развития насекомых. Получены данные по строению, ультраструктурной организации и составу основных центров головного мозга у личинок и куколок некоторых двукрылых насекомых. Установлено, что развитие основных центров происходит неравномерно.

 

Коллекционный фонд Ботанического сада (директор проф. В.С.Новиков) пополнился 944 видами, формами и сортами растений. Описан новый род Sillaphyton из Кореи, составлены и опубликованы в «Ботаническом журнале» описания трёх новых видов из Средней Азии и Казахстана – Ferula hissarica, Lomatocarpa multivittata и Sphaenolobium korovinii. Описан новый вид Bupleurum из Горного Бадахшана и Афганистана. Определены хромосомные числа 50 видов, для 8 – впервые, результаты опубликованы в журнале «Taxon». Обобщены данные о значении признаков строения плодов. Впервые получены полные последовательности хлоропластных геномов двух видов семейства зонтичные: Seseli montanum и Pastinaca pimpinellifolia, последовательности аннотированы и помещены в международную базу данных GenBank.

Проведены мониторинговые исследования районов Московской и Костромской областей. Выявлены новые местонахождения редких видов, занесённых в Красную книгу Московской области.

Создан специализированный и периодически пополняемый сайт библиографии по флоре Средней России www.biblioflora.narod.ru, где размещено более 9300 источников информации за 1768–2013 гг.

Подведены итоги многолетнего изучения хромосомных наборов 94 видов наездников-ихневмонид подсемейства Ichneumoninae. Завершен цикл многолетних исследований по систематике, морфологии и экологии наездников-хальцид рода Anisopteromalus (семейство Pteromalidae), насчитывающий шесть видов, включая два новых для науки – A. calandrae (Howard) и впервые описанный A. quinarius Gokhman et Baur, выявленный в результате анализа хромосомных наборов. Результаты опубликованы в высокорейтинговом журнале «Systematic Entomology».

 

Сотрудниками Зоологического музея (директор д.б.н. М.В.Калякин) завершена работа по составлению «Атласа птиц города Москвы» (ред. М.В.Калякин, О.В.Волцит, Х.Гроот Куркамп). Представленные в нём материалы являются самым полным описанием фауны птиц города за всю историю его изучения, фиксируют состояние городской орнитофауны в настоящее время и представляют собой основу для мониторинга трендов в её изменении, в т.ч. на модельных участках.

Завершено составление аннотированного каталога рыб морей России, включающего 1404 вида, где представлена полная иерархическая классификация и синонимия всех таксонов рыбообразных и рыб, когда-либо встреченных в пределах территориальных вод и 200-мильной экономической зоны Росси (Н.В.Парин, С.А. Евсеенко, Е.Д. Васильева).

Опубликован каталог «Фауна птиц стран Северной Евразии в границах бывшего СССР: Списки видов» (Е.А.Коблик, В.Ю.Архипов), который включает 912 видов. За 7 лет, прошедших с публикации предыдущего списка, фауна региона пополнилась 24 видами, 19 форм поменяли таксономический статус.

Продолжена работа по исследованию истории таксономических концепций и номенклатуры с конца XVIII по начало XX вв., переведены и прокомментированы все предлагавшиеся в этом временном интервале номенклатурные системы.

Закончена работа по сравнительной морфологии ротового аппарата моллюсков, знаменующая собой серьёзный прорыв в представлении о морфологии и систематике группы (Д.Л.Иванов). Проведена таксономическая ревизия сколопендр Венесуэлы (Chilopoda, Scolopendromorpha) (А.А.Шилейко). Впервые проведён ДНК-баркодинг у мух семейства Ulidiidae (А.И.Шаталкин). Составлен список двукрылых насекомых семейства Scathophagidae Дальнего Востока России, содержащий 98 видов, из которых 30 впервые отмечены для этой территории, и 2 рода для территории России; полуострова Таймыр и прилегающих южных территорий, отмечены 33 вида из 15 родов, 1 вид отмечен для Палеарктики и России впервые (А.Л.Озеров). Завершена работа по филогеографии 5 видов сверчков рода Locustella (Aves); установлено, что обитающие на территории России серые сорокопуты должны быть отнесены к трём политипическим видам (Я.А.Редькин). На основе обширного морфологического материала и ранее опубликованных данных проведена таксономическая ревизия комплекса полуденной песчанки Meriones meridianus (Mamalia, Rodentia) (О.Г.Нанова). В рамках мониторинга фауны Московской области найдены новые для региона виды рукокрылых и птиц: усатая ночница (С.В.Крускоп) и индийская камышевка (Я.А.Редькин, И.А.Мурашев).

 

Сотрудниками Беломорской биологической станции им. Н.А.Перцова (директор проф. А.Б.Цетлин) в ходе генетической ревизии беспозвоночных Кандалакшского залива, описан новый вид сцифоидных медуз Cyanea tzetlinii sp. nov. отличающийся от широко распространённой в арктических морях Cyanea capillata по генетическим и морфологическим признакам. Новый вид медузы назван в честь директора ББС проф. А.Б.Цетлина.

Сравнение списков грибов ББС и других морских стационаров указывает, что ББС является одной из наиболее исследованных территорий и единственной за полярным кругом.

Впервые выполнено исследование фауны полихет семейства Cossuridae из вод Австралии и Океании. Описаны три вида, новых для науки.

В рамках исполнения поручений Президента РФ и Правительства РФ по разработке статуса ООПТ для Соловецкого архипелага подготовлен пакет Материалов для создания природного заказника федерального значения, который включает Эколого-экономическое обоснование, Оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС), пакет необходимой документации по согласованию проекта с региональными и федеральными инстанциями, Земельное дело и результаты Общественного обсуждения.

Разработаны и проведены новые учебные курсы: «Карцинология» (IV курс, специальность зоология беспозвоночных); лекционно-практический курс по морской биологии (на англ. яз. для студентов иностранных университетов); практикум по молекулярной биологии (III курс, кафедра зоологии беспозвоночных); практикум по молекулярной биологии (III курс, кафедра иммунологии); практикум по молекулярной биологии (II курс, факультет биоинженерии и биоинформатики).

 

Сотрудниками Звенигородской биостанции им. С.Н.Скадовского (директор  вед.н.с. В.М.Гаврилов) в результате исследований терморегуляции было показано, что ключевое значение гомойотермии состоит не только в поддержании высокой температуры тела, но в усилении аэробного метаболизма и такого уровня метаболизма, который обеспечивает мобильное функционирование подсистем организма в состоянии покоя. Теплоизолирующие покровы становятся эффективными только при значительном увеличении теплопродукции.

Изучены затраты энергии за гнездовой период и максимальная продолжительность жизни куликов с разными брачными и родительскими отношениями. Наиболее дорогостоящей социальной системой у куликов является моногамия, при которой оба партнёра заботятся о выводке. Полигиния оказывается относительно более дешёвой, поскольку при этой системе уменьшается энергетический вклад в потомство одного из партнёров.

Сравнение зимних и летних значений энергетического метаболизма покоя и дыхательного коэффициента у лазоревок (Cyanistes caeruleus, Aves) показало, что базальный метаболизм лазоревок в зимний период достоверно ниже, чем в летний период.

Фонетическая сложность отдельных слогов песни, а также быстрый темп исполнения отдельных фраз может нести более важную информацию о «качестве» самца, чем объём его песенного репертуара в песнях канарейки.

Изучено влияние весенних температур на интенсивность рекламного поведения и уровень базального метаболизма ярких и криптически окрашенных самцов мухоловки-пеструшки (Ficedula hypoleuca). Предполагается, что криптически окрашенные самцы, выигрывая за счёт увеличения BMR в физиологической устойчивости к холоду, вынуждены экономить энергию на репродуктивное поведение, что негативно сказывается на их брачных перспективах.

В результате обработки сборов водорослей в Филинском болоте (Химкинский р-н) и болотах Павлово-Посадского р-на Московской области выявлены 30 видов и разновидностей – новые для флоры области и 7 – новые для России. Изучение распространения видов из рода Мicrasterias C.Ag. (Conjugatophyceae) в болотах Московской области позволило обнаружить 16 видов и разновидностей Micrasterias, впервые для региона найдено 7 видов.

 

В секторе эволюционной цитогеронтологии проводятся исследования, направленные на изучение механизмов старения путём моделирования этого процесса в экспериментах на культивируемых клетках. С помощью разработанной в лаборатории модели «стационарного старения» проведён скрининг значительного количества потенциальных геропротекторов различной природы. Создана база данных о различных методах оценки жизнеспособности клеток в цитогеронтологических экспериментах.

Разрабатывается новое направление в естествознании – нанокорпускулярный мутагенез (процесс возникновения мутаций в наследственных структурах под влиянием наноматериалов). Показано, что наночастицы золота, возможность применения которых в практической медицине в настоящее время широко обсуждается, могут проявлять себя не только как мутагены, но и как антимутагены или комутагены. Установлено, что эти наночастицы обладают сперматотоксической активностью, выражающейся в нарушении организации ДНП-комплекса зрелых мужских половых клеток.

 

Конференции. Организованы и проведены:

– XXI международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2014» (7–14 апр.);

– XXI международная конференция «Математика. Компьютер. Образование», (г. Дубна, 3–8 февр.);

– международная научная конференция «Физиология и биотехнология оксигенных фототрофных микроорганизмов: взгляд в будущее» (27–30 мая). Проведена школа молодых учёных по физиологии и биотехнологии микроводорослей;

– международная конференция «Птицы–дуплогнездники как модельные объекты в решении проблем популяционной экологии и эволюции» (22–27 сент.);

– всероссийский симпозиум с международным участием «Современные проблемы физиологии, экологии и биотехнологии микроорганизмов», посвящённый 90-летию кафедры микробиологии, 130-летию со дня рождения акад. АН СССР В.Н.Шапошникова, 125-летию со дня рождения проф. Е.Е.Успенского (27–27 дек.);

– XIV Северинские чтения (19 дек.);

– чтения памяти А.П.Богданова, посвящённые 180-летию со дня рождения.

 

Доктора наук 2014 г. Сотрудниками факультета защищено 5 докторских диссертаций.

Доцент кафедры энтомологии Полилов Алексей Алексеевич защитил докторскую диссертацию «Морфологические особенности мельчайших насекомых». Диссертация существенно расширяет представления о явлении миниатюризации в животном мире, изученные насекомые – одни из мельчайших многоклеточных животных, их строение и факторы, лимитирующие дальнейшее уменьшение размеров, представляют фундаментальный интерес для общей биологии. Показано, что большинство исключительно мелких насекомых сохраняют общий план и сложность строения, характерную для крупных представителей родственных групп и даже демонстрируют ряд структурных новообразований, например, своеобразный перовидный крыловой аппарат и сложный многоступенчатый механизм для складывания и защиты крыльев (Ptiliidae). С другой стороны, было отмечено изменение пропорций и числа органов, и выяснилось, что отдельные представители демонстрируют чрезвычайно высокую степень редукции органов. Так, самец Dicopomorpha echmepterygis лишён крыльев, ротового аппарата, глаз и глазков, антенны редуцированны до одного членика, слились многие склериты грудного и головного отделов. Впервые в результате комплексного сравнительно морфологического анализа мельчайших насекомых и крупных представителей родственных групп были выделены уникальные структурные особенности, связанные с миниатюризацией. Основные из них: сильная редукция кровеносной системы, вплоть до практически полного вытеснения гемолимфы жировым телом и отсутствия сердца (у Ptiliidae); существенное упрощение трахейной системы и переход к частично кожному или кожному дыханию у личинок (Ptiliidae, Mymaridae); концентрация ЦНС, часто сопровождающаяся полным смещением головного мозга и брюшных ганглиев в грудные отделы, а также асимметрией строения ЦНС; отсутствие одного из семенников и яичников; слияние многих элементов наружного скелета и упрощение эндоскелета. Впервые у животных обнаружены безъядерные нейроны и показана возможность функционирования практически безъядерной нервной системы состоящей только из отростков. Помимо безъядерности, мельчайшие насекомые демонстрируют способность управлять всеми основными функциями жизнедеятельности, включая полёт и поиск хозяина при помощи всего 7400 нейронов во всей ЦНС. Эти данные могут существенно изменить представления о строении и физиологии ЦНС животных и человека, а также стать ключевым моментом в изучении регенерации нейронов. Поскольку изученные насекомые – одни из мельчайших многоклеточных животных (меньше только некоторые коловратки размером порядка 100 µм), вопрос о факторах, лимитирующих их минимальные размеры, является ключевым не столько для энтомологии, сколько для биологии в целом. Впервые сформулированы гипотезы о факторах лимитирующих минимальные размеры тела насекомых.

Вед.н.с. кафедры геоботаники Серегин Алексей Петрович защитил докторскую диссертацию «Пространственная структура флоры Владимирской области». В работе дан общий обзор методов анализа данных сеточного картирования флоры, разобраны показатели богатства флоры при разных масштабах выявления, дан анализ распределения широко распространённых и редких видов. На основе анализа карт размещения отдельных растений выделены региональные хоротипы видов и дано флористическое районирование Владимирской области. Пространственный анализ флоры, включающий анализ таксономических, экологических и ценотических групп, противопоставлен «традиционному анализу» флоры.

Вед.н.с. кафедры ихтиологии Строганов Андрей Николаевич защитил докторскую диссертацию «Род Gadus Linnaeus, 1758 (Gadiformes: Gadidae) – состав, расселение, формообразование». Впервые при изучении структуры этого рода на основе комплексного подхода выполнена реконструкция расселения и филогении его представителей, определены основные направления внутривидовой дифференциации атлантической и тихоокеанской трески и факторы, их определяющие, обоснована 2-х видовая структура рода.

Вед.н.с. кафедры геоботаники Федосов Владимир Эрнстович защитил докторскую диссертацию «Основные закономерности дифференциации бриофлоры Гипоарктики на примере юго-восточного Таймыра». Работа обобщает многолетние исследования модельной флоры мхов одного из крупнейших полуостров в России, самой северной материковой части суши Евразийского континента. Впервые разработана научная концепция бриофлористического деления Севера Голарктики на основе комплексного и систематического подхода с использованием современных методов сбора и анализа биологического материала. Аргументировано доказано рассмотрение бриофлор Арктики и Гипоарктики в составе единой Метаарктической (брио-) флористической области и исключение ряда субокеанических регионов из состава Гипоарктики. Обосновано разделение Метаарктики (Арктики и Гипоарктики) на 4 провинции. Установлены её таксономические и фитогеографические особенности, процессы формирования и распределения мхов региона на уровне парциальных и элементарных флор. Показано, что изученная бриофлора, включающая 552 вида мхов из 48 семейств и 161 рода, является одной из самых богатых в ряду региональных флор Гипоарктики.

Н.с. лаборатории поведения позвоночных животных Филатова Ольга Александровна защитила докторскую диссертацию «Эволюция диалектов косаток северной части Тихого океана». Косатка – один из немногих видов млекопитающих, для которого характерна передача вокального репертуара путём социального обучения, а не генетически. Для каждой группы косаток характерен репертуар стереотипных звуков, которые постепенно меняются со временем. Постепенное изменение признаков, передаваемых путём социального обучения, носит название культурной эволюции. В работе проведено описание структуры, функций и механизмов эволюции диалектов косаток северной части Тихого океана. Детально описаны диалекты, внутри- и межгрупповая изменчивость стереотипных криков камчатской популяции, проведено сравнение с репертуарами популяций североамериканского побережья Тихого океана. С использованием новейших методик категоризации акустических сигналов создана структурная иерархическая классификация криков косаток, сформировавшая основу для межпопуляционных сравнений. Впервые проведено сравнение криков косаток из разных популяций северной части Тихого океана, показано отсутствие корреляции между сходством криков и географическим расстоянием между популяциями, отмечена корреляция между разнообразием криков и числом особей в популяции. Анализ использования различных структурных категорий криков косаток в зависимости от поведенческого и социального контекста и эксперименты по проигрыванию криков позволили выявить их функциональное значение. Исследована применимость концепции равномерной случайной эволюции к диалектам косаток и показано, что разнообразие криков на внутрисемейном уровне не может быть интерпретировано в рамках этой концепции. Эволюция диалектов косаток не является нейтральной. Она происходит под давлением отбора, направленного в противоположные стороны. Стабилизирующий отбор обусловлен различными функциями структурных категорий криков и необходим для сохранения популяционных маркеров. Противоположный ему отбор на разнообразие является следствием полового отбора особей с отличающимся диалектом. Баланс этих сил в эволюции криков меняется в зависимости от размера популяции. В больших популяциях влияние стабилизирующего отбора на бифонические крики увеличивается. Баланс этих сил в эволюции криков также меняется в зависимости от их особенностей. Стабилизирующий отбор в большей степени влияет на бифонические крики, так как они предназначены для распознавания особей на расстоянии. Существенную роль в эволюции диалектов играет горизонтальный перенос особенностей и типов криков между семьями и племенами. Эволюция диалектов с разной скоростью идет на нескольких структурных уровнях – на уровне силлаблов, на уровне типов криков и на уровне классов криков. Это позволяет различать степень сходства криков на разных уровнях внутри- и межпопуляционной структуры.

Кандидатские диссертации защитили: н.с. кафедры микробиологии Алескерова Лейла Эльшадовна («Люминесцентные биосенсоры на основе иммобилизованных в криогеле поливинилового спирта фотобактерий»); вед. специалист кафедры высшей нервной деятельности Бережной Даниил Сергеевич («Исследование роли карнозина в обучении крыс и регуляции процессов перекисного окисления липидов в мозге»); мл.н.с. кафедры зоологии беспозвоночных Водопьянов Степан Сергеевич («Эпидермальные папиллы полихет: строение, происхождение, возможные функции»); н.с. кафедры высших растений Волкова Ольга Александровна («Структура, развитие и возможные пути становления псевдоборозд пыльцевых зерен двудольных растений»); вед. специалист кафедры биологической эволюции Дмитриева Елена Владимировна («Экспериментальное исследование факторов, влияющих на эмбриональное и личиночное развитие серой жабы (Bufo bufo)»); н.с. кафедры эмбриологии Евстифеева Алёна Юрьевна («Формирование структуры и планарной полярности эмбрионального ресничного эпителия шпорцевой лягушки»); инженер-лаборант ББС им. Н.А.Перцова Колбасова Глафира Дмитриевна («Развитие щетинкового аппарата кольчатых червей (Annelida)»); мл.н.с. кафедры энтомологии Просвиров Александр Сергеевич («Сравнительная морфология полового аппарата жуков-щелкунов (Coleoptera, Elateridae) и его значение в систематике группы»); н.с. кафедры ихтиологии Сенчукова Анна Леонидовна («Генетическая дифференциация гольцов (род Salvelinus) озерно-речной системы Кроноцкая (Камчатка)»);  мл.н.с. кафедры микологии и альгологии Чудаев Дмитрий Алексеевич («Диатомовые водоросли озера Глубокого (Московская область)»); н.с. кафедры зоологии позвоночных Шиенок Александр Николаевич («Использование кормовых ресурсов островной популяцией песца (Vulpes lagopus semenovi Ognev, 1931)»).

 

Персоналии. Ботанический сад удостоен Президентской награды Международного общества сирени (Канада, Кливленд, Огайо) «за выдающуюся экскурсионную программу в течение цветения сирени. За сохранение редких сортов сирени. За научную работу с сиренью. За популяризацию сирени».

А.В.Раппопорт, С.В.Ефимов, С.Ю.Казарова удостоены I премии правительства Москвы в области охраны окружающей среды в номинации Эколого-образовательный и эколого-просветительский проект «Программа повышения квалификации “Создание, содержание и охрана зелёных насаждений”».

А.Ю.Паршин удостоен Золотого диплома V Российской национальной премии по ландшафтной архитектуре в номинации Лучший общественный реализованный объект площадью менее 1 га. за проект «Сад лекарственных трав» в Ботаническом саду МГУ «Аптекарский огород».

Вед.н.с. П.С.Томкович награждён нагрудным знаком «Почётный работник охраны природы».

А.В.Мартынов награждён медалью «За вклад в подводную деятельность» и Российской национальной премией «Подводный мир» в номинации «Работа по морской биологии, геологии, географии» за публикацию Атласа «Заднежаберные моллюски морей России».

 

Публикации.

 

Алейников А.А., Алейникова А.М., Бочарников М.В. и др. Остров Вайгач: природа, климат и человек;

Беляков В.К., Билева Дж.С., Василенко И.А. и др. Интерфазное ядро как биосенсорная система в клиническом мониторинге;

Благовещенская Е.Ю. Фитопатогенные микромицеты: Учебный определитель;

Бойко Г.А., Ванина Л.С., Варлыгина Т.И. и др. Ботанический сад МГУ: территория на Воробьёвых горах;

Вахрамеева М.Г., Варлыгина Т.И., Татаренко И.В. Орхидные России: биология, экология и охрана;

Дробышевский С.В. Происхождение человеческих рас. Закономерности расообразования. Африка;

Дробышевский С.В. Происхождение человеческих рас. Австралия и Океания;

Дунаев Е.А., Орлова В.Ф. Змеи. Виды фауны России: Атлас-определитель;

Калякин М.В., Волцит О.В., Гроот Куркамп Х. (ред.-сост.) Атлас птиц города Москвы;

Карбышева Е.А., Зинченко В.В., Янковский Н.К. Сергей Васильевич Шестаков. Материалы к биобиблиографии учёных;

Кирис Ю.Н., Романова Е.С. и др. Коллекция сирени Ботанического сада МГУ имени М.В.Ломоносова;

Кочешкова Т.В. Цветущих лет цветущее наследство. Яблоневый сад. Коллекция Ботанического сада МГУ;

Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий;

Матвеев И.В. Флоксы метельчатые;

Мосалов А.А., Авилова К.В., Волков С.В. и др. Птицы Москвы. Определитель;

Онипченко В.Г. (ред.) Красная книга Карачаево-Черкесской Республики;

Павлинов И.Я. Таксономическая номенклатура. Кн. 2. От Линнея до первых кодексов;

Парин Н.В., Евсеенко С.А., Васильева Е.Д. Рыбы морей России: аннотированный каталог;

Серегин А.П. Флора Владимирской области: анализ данных сеточного картирования;

Сухоруков А.П. Карпология семейства Chenopodiaceae в связи с проблемами филогении, систематики и диагностики его представителей;

Птицы Соловецких островов и Онежского залива Белого моря;

Andrew Rubin, Galina Riznichenko Mathematical Biophysics;

Benny K.K. Chan, Wei-Pen Hsieh, Gregory A. Kolbasov Crustacean Fauna of Taiwan: Barnacles.

 

 

Абилев С.К., Глазер В.М. Мутагенез и генотоксикология;

Алексеев Ю.Е., Жмылев П.Ю., Карпухина Е.А. Растения города Дубна;

Бахолдина В.Ю., Негашева М.А. Эволюция и морфология человека;

Белоконь М., Белоконь Ю., Банникова А. и др. Молекулярно-генетические методы в изучении сообществ позвоночных животных на ЗБС;

Девятов А.Г. Репродуктивная экология семенных растений;

Заренков Н.А. Геометрические образы биологии;

Капков В.И., Шошина Е.В. Задачник по морской биологии;

Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России;

Нетрусов А.И. Введение в биотехнологию;

Онипченко В.Г. Функциональная фитоценология: синэкология растений;

Рязанова Г.И. Поведение насекомых;

Уланова Н.Г., Жмылев П.Ю. Эколого-ценотический анализ растительных сообществ;

Цетлин А.Б., Краснова Е.Д. Арктика. Наука в минус сорок.