Научная статья на тему 'Институт экологии человека Сибирского отделения РАН'

Институт экологии человека Сибирского отделения РАН Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
68
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Институт экологии человека Сибирского отделения РАН»

- прогностические информационно-математические модели компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы в угольных шахтах;

- математическая модель прогноза аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке;

- метод определения эмиссионных ресурсов и газокинетических свойств массива горных пород для совершенствования управления газовыделением на выемочном участке;

- метод обоснования параметров горнотехнологических модулей угольных шахт Кузнецкого бассейна;

- «Методика оценки ресурсов метана в отработан-

ы развития отраслевой науки -

ных горных отводах шахт и обоснования мест заложения метанодобывающих скважин».

Молодым ученым лаборатории дважды (1999 г и 2002 г.) присуждались премии Сибирского отделения РАН имени академика Н. В. Черского в области геомеханики за циклы научных работ В 2003 г получен грант по результатам Лаврентьевского конкурса молодежных проектов СО РАН, в 2005 и 2006 гг получены 2 гранта Фонда содействия отечественной науке.

На разработки получено 12 патентов РФ.

В лаборатории сотрудниками защищены 5 кандидатских и 2 докторские диссертации.

институт экологии человека сибирского отделения ран

с. А. Шереметова, канд. биол. наук, ученый секретарь ИЭЧ СО РАН

Перспективные направления развития института:

1. Разработка биотехнологии получения вакцин против химических канцерогенов.

Планируемые результаты будут использованы для профилактики рака и врожденных пороков развития плода, а также в организации производства вакцин нового поколения.

2. Генетические основы иммунных реакций на ксе-но- и эндобиотики при онкологических заболеваниях и нарушениях репродукции.

Результаты планируется применить в работе лечебно-профилактических учреждений, в том числе медико-генетических консультаций для прогнозирования злокачественных образований и репродуктивной патологии.

3. Оценка функционирования растений ex situ и их рациональное использование в антропогенно измененных условиях: интродукционное изучение коллекции растений природной флоры Кузбасса, а также древесных растений, редких и исчезающих растений Алтае-Саянского экорегиона; изучение устойчивости древесных растений в условиях загрязнения Кузбасса; изучение устойчивости фитомелиорантов в условиях нарушенных земель.

Законченные НИР могут быть использованы при планировании мер по сохранению окружающей среды, в том числе по сохранению биологического разнообразия в масштабах России и субъектов РФ юга Сибири. Полученные результаты могут использоваться в конкретных проектах по биологической рекультивации, зеленого строительства, совершенствования систем особо охраняемых территорий.

4. Изучение культурно-исторических процессов от древности до новейшего времени в условиях изменения климата и ландшафта горных экосистем Южной Сибири.

В результате исследований на памятнике «Исток» были обнаружены материалы скифского времени ^МИ вв. до н. э.). Выявлены основные тенденции государственного управления восточными окраинами Российской империи в XIX веке. Определены исторические перспективы и этапы развития малых городов в ходе форсированного индустриального развития региона.

В 2008 г. институт активно участвовал в областных, всероссийских и международных конкурсах, грантах.

По программе фундаментальных исследований президиума РАН представлен проект «Комплексная этносоциальная и популяционно-генетическая оценка современных адаптационных процессов в группах коренных малочисленных народов Кузбасса, проживающих в зонах интенсивного техногенного загрязнения среды» (руководители: д-р биол. наук В. Г. Дружинин и доктор исторических наук В. В. Бобров).

В соответствии с целью и задачами проекта за отчетный период проведено комплексное этносоциальное и популяционно-генетическое исследование современных адаптационных процессов в телеутской этнической группе, относящейся к разряду коренных малочисленных народов Южной Сибири. Комплексность междисциплинарного подхода к решению поставленных задач обусловила выполнение следующих основных блоков исследования:

1. Оценка современных этносоциальных процессов в контексте социокультурной адаптации к изменяющимся природным и социально-экономическим условиям. Экспертной группой было проведено фронтальное обследование населения Бе-ловского и Гурьевского районов Кемеровской области. Полученные результаты заставляют констатировать наличие устойчивой взаимосвязи между структурой

перспективы развития отраслевой науки

занятости и демографическими параметрами автохтонного населения. Несмотря на убывающий тип половозрастных структур, характерных для всех обследованных населенных пунктов, и заметные процессы демографического старения, показатели естественного прироста всё же более стабильны в местах с высоким удельным весом лиц, занятых на производстве или в сфере частного предпринимательства.

2. Изучение динамики популяционной структуры, особенностей процессов воспроизводства в популяциях телеутов.

Впервые была изучена динамика генетико-демог-рафических показателей и дана оценка современного состояния генофонда телеутской популяции. На основе генеалогий была воспроизведена структура пяти поколений телеутов за период с 1870 по 2004 год общей численностью 724 человека.

3. Оценка молекулярно-генетического полиморфизма по генетическим системам, значимым в адаптационных процессах: генам иммунного ответа (цитокинам: В, ^4), генам биотрансформации ксенобиотиков (СУ,Р1А2, GSTM1 и GSTT1).

Для реализации этой задачи впервые был изучен полиморфизм цитокиновых генов и генов метаболизма ксенобиотиков у телеутов Беловского и Гурьевского районов Кемеровской области. Всего было обследовано 450 телеутов, которых анкетировали по специально разработанной программе. В результате проведенного исследования установлено, что в популяции телеутов имеет место отклонение наблюдаемых частот отдельных генотипов от ожидаемых. Учитывая эти данные, можно предположить, что отсутствие панмиксии в ограниченных популяциях приводит к снижению уровня ге-терозиготности. Этот феномен, возможно, имел место для локуса и приводил к уменьшению спектра

иммунных ответов в популяции телеутов. В целом, характеризуя телеутов, проживающих на территории Кемеровской области, с позиции иммунной адаптации можно утверждать, что в настоящий момент в популяции отмечено снижение адаптационного потенциала, а также то, что основными факторами популяционной динамики являются метисация и отбор.

4. Сравнительное межэтническое изучение фонового уровня хромосомных мутаций (аберраций) в соматических клетках представителей телеутов и русских, проживающих в Кемеровской области, было проведено с использованием цитогенетических методов. Обследовано 66 телеутов - жителей п. Беково Беловского района. В результате проведенного исследования установлено, что частота хромосомных нарушений в выборке телеутов (2,74 %) является минимальной по сравнению с аналогичными показателями, выявленными в сравниваемых этнических группах (русские, шорцы). В целом она не превышает значения общерегионального уровня спонтанных мутаций (непромышленные

территории - поселки, деревни, малые города), который в Кузбассе составляет 2,86 %.

Получен грант № КАА026 на проект «Стратегия сохранения растений Алтае-Саянского экорегиона (на примере Кемеровской области)». Проект осуществляется при финансовой поддержке BBI-MATRA (Куприянов А. Н., Шереметова С. А., Буко Т. Е.).

В результате работы по данному проекту была разработана стратегия по сохранению разнообразия растений Кемеровской области, в которой ключевую роль должна играть система ключевых ботанических территорий (КБТ). Система территорий - это «каркас» природного разнообразия области, который включает как уникальные ботанические объекты, так и эталонные участки различных природных зон и высотных поясов, представленных на территории области. Номинирование территории в качестве ключевой ботанической территории не подразумевает ее обязательного строгого заповедывания, а только введения особого режима природопользования, описываемого отдельно для каждой территории и направленного на сохранение естественных местообитаний.

На территории области выделены 20 КБТ, которые репрезентативно представляют крупные природные выделы в области.

Лучшей научной школой института по итогам прошедшего года признана школа доктора медицинских наук Андрея николаевича глушкова. Ученый принимает активное участие в подготовке научных кадров, является профессором кафедры онкологии Кемеровской государственной медицинской академии и кафедры генетики Кемеровского государственного университета. Среди его учеников доктор наук, 4 кандидата наук, в настоящее время под его руководством выполняются 2 докторских и 3 кандидатских диссертации.

Андрей Николаевич - специалист в области иммунохимии канцерогенез. Он является основателем таких приоритетных направлений, как теоретические основы иммунохимической адаптации организма человека к низкомолекулярным органическим соединениям, а также биотехнология создания нового поколения средств иммунологической защиты человека от химических канцерогенов. Им впервые обнаружена взаимосвязь иммунных реакций организма на химические канцерогены и опухолевые антигены, обоснована концепция иммунохимического дисбаланса и нарушения межклеточных взаимодействий при канцерогенезе. Под его руководством разработаны новые методы иммуноанализа антител против химических канцерогенов и опухолевых антигенов, определения иммунологического образа химических канцерогенов; получены впервые в РФ гибридомы, продуцирующие моноклональные антитела против полициклических ароматических углеводородов; выделены гены вариабельных участков этих антител и определена их нук-

«ОБРАЗОВАНИЕ. КАРЬЕРА. ОБЩЕСТВО» № 1 (23), 2009 г.

39

леотидная последовательность для создания средств пассивной иммунопрофилактики рака; разработан метод и получены поликлональные антитела, моноспецифические к полициклическим ароматическим углеводородам; картированы эпитопы связывания этих антител с помощью технологии фагового дисплея; выделен пептид-иммуномиметик химических канцерогенов; определена его аминокислотная последовательность и генетический код; синтезированы пилотные образцы и начаты экспериментальные испытания. Большое научно-практическое значение имеют руководимые им коллективные исследования по иммунохи-мическому прогнозированию рака и врожденных пороков развития плода, а также новая методика анализа и

ы развития отраслевой науки -

прогнозирования онкологической заболеваемости в угледобывающих регионах России и Украины.

А. Н. Глушков много лет руководил группой иммунохимии опухолей НИБХ СО АН ССР заведовал лабораторией иммунохимии канцерогенов ИУУ СО РАН и отделом иммунологии рака при президиуме КемНЦ СО РАН. В 2003 г. избран председателем президиума Кемеровского научного центра СО РАН, в 2005 г. - директором Института экологии человека СО РАН. Андрей Николаевич является членом Объединенного ученого совета наук о жизни СО РАН, Сибирского регионального отделения научного совета РАН по проблемам экологии и чрезвычайным ситуациям, редакционного совета журнала «Russian Journal Immunology».

кемеровский филиал института химии твердого тела и механохимии сибирского отделения ран

Е. в. Остапова, д-р хим. наук, ученый секретарь КФ ИХТТМ СО РАН

Кемеровский филиал ИХТТМ организован в ноябре 2002 г. в соответствии с постановлением президиума СО РАН. Фактически он работает с 2003 г. и является одним из наиболее молодых структурных подразделений в системе Сибирского отделения.

В структуру филиала входят две лаборатории: супрамолекулярных и термодинамических нестабильных систем и физикохимии углеродных нанострукту-рированных материалов.

В настоящее время все научные сотрудники института имеют учёные степени. В аспирантуре филиала обучается 8 выпускников КемГУ и КузГТУ.

Научная работа филиала консолидируется в рамках приоритетного направления «Индустрия наносис-тем и материалов», развитию которого в настоящее время придается первостепенное значение президентом и правительством РФ.

В КФ ИХТТМ разработаны методы получения нано-размерных частиц алмаза, никеля, меди, серебра с дисперсностью 1-1000 нм, металлополимерных нано-композитов на основе метациклофаноктолов, содержащих частицы серебра, меди, палладия, с регулируемой дисперсностью в интервале 1-100 нм. Обнаружена высокая электропроводность паст, включающих нано-частицы меди, высокая активность и селективность в окислительно-восстановительных процессах гетерогенных катализаторов, например, ультрадисперсный металл (палладий) на полимерной матрице.

Впервые в физикохимии и материаловедении на-норазмерных металлов группы железа установлен общий характер процессов при их синтезе, определены условия разрушения агломератов и подавления агрегирования с получением практически моноразмерных частиц, варьирования размеров монокристаллитов, а также способы управления формой агломератов.

Разработана квантово-химическая модель элементарных нанофрагментов матрицы ряда углеродных материалов: пека, монолитного углеродного волокна, молекулярно-ситового сорбента, - позволяющая на качественном уровне прогнозировать изменения конфор-мации, реакционной способности и других свойств некоторых реальных материалов.

Результаты работы запатентованы (15 патентов) и опубликованы в ведущих научных журналах.

Кроме плановой тематики проводились хоздоговорные работы, в том числе по двум грантам, финансируемым совместно РФФИ и администрацией Кемеровской области (500 тыс. руб.) в рамках целевой программы «Национальная технологическая база» (1 млн рублей).

Работа ведется в тесной кооперации с Кемеровским государственным университетом в рамках договора о сотрудничестве (2003 г) с участием в работе созданного по программе «Интеграция» научно-образовательного комплекса, коллектив которого в 1998-2005 гг. входил в число ведущих научных школ.

Финансовую поддержку РФФИ и Администрации Кемеровской области в 2007-2008 гг. получали два инициативных проекта - «Гибридные функциональные на-номатериалы в химических источниках электрической энергии. Новые полимерные нанокомпозиты на основе полициклофаноктолов для электрохимических генераторов» и «Спектрально-кинетические характеристики взрывного свечения композитных материалов на основе тетранитропентаэритрита и ультра-нанодисперсных частиц углеродных материалов и металлов».

Работа А. В. Бервено и В. П. Бервено «Создание научных основ способов получения углеродных молекулярных сит» выиграла грант Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «У.М.Н.И.К.» на 2008-2009 гг.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.