Пресс-центр

Отделению молекулярной и радиационной биофизики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» - ПИЯФ 55 лет

В середине прошлого века в связи с бурным развитием ядерной физики и техники возникла необходимость исследования механизмов радиационного поражения организмов и поиска химических средств защиты от излучений. В 1954 году было разработано техническое задание на строительство корпуса радиобиологического отдела (РБО) филиала ФТИ АН СССР в Гатчине. Двумя выдающимися учеными, Семеном Ефимовичем Бреслером и Михаилом Ефимовичем Лобашевым были сформулированы базовые принципы создаваемого отдела.

Первой лабораторией в РБО стала лаборатория радиационной генетики, организованная в 1964 г. Менее чем за два года в составе РБО были сформированы еще несколько лабораторий: общей радиобиологии (А.Г. Свердлов), молекулярной биологии (С.Е. Бреслер), органического синтеза (С.А. Грачёв) и группа обеспечения биологических экспериментов на биоканале реактора ВВР-М (Л.Н. Постников), а несколько позже из филиала Института физиологии им. И.П. Павлова (в Колтушах) в РБО была переведена лаборатория радиационной цитологии (О.В. Малиновский). В 1966 г. на кафедре физики изотопов С.Е. Бреслер создал новую специальность «биофизика», где стали готовиться кадры, пополнявшие РБО филиала ФТИ, лабораторию биополимеров Института высокомолекулярных соединений и другие молекулярно-биологические коллективы Ленинграда и страны.

Изначально целью создания отдела было всестороннее исследование радиационного поражения многоклеточных организмов при их тотальном облучении, роли радиации в возникновении мутаций, поиск химических средств защиты организма от излучений, изучение путей пострадиационного восстановления от повреждений, развитие подходов для использования ионизирующих излучений в медицине и микробиологической промышленности.

Тематики исследований быстро пополнились новыми разделами молекулярной биологии, биофизики и медицинской генетики, такими как: структурно-динамические аспекты функционирования макромолекул; исследование систем, обеспечивающих стабильность геномов (репликация, рекомбинация, репарация и мутагенез) в про- и эукариотах; механизмы социально-значимых заболеваний и разработка молекулярно-генетических и биофизических подходов для решения задач медицинской диагностики и лечения; поиск и исследование биологически активных веществ.

За годы существования РБО – ОМРБ ПИЯФ его руководителями были доктор мед. наук А.Г. Свердлов (1965 – 1976 гг), доктор хим. наук, профессор С.Е. Бреслер (1976 – 1983 гг), канд. физ.-мат. наук В. Н. Фомичев (1983 – 1998 гг), доктор биол. наук В.Л. Калинин (1998 – 2003 гг), доктор биол. наук В.Г. Королев (2003 – 2015 гг) и канд. физ.-мат. наук А.Л. Коневега (2015 г. – по наст. время). К середине 1970-х годов Отделение в основном сконцентрировалось на работах по молекулярной биологии, биофизике и генетике, что нашло свое отражение в новом названии: в 1976 году РБО был преобразован в отделение молекулярной и радиационной биофизики ПИЯФ РАН.

Можно перечислить наиболее интересные научные достижения за пятидесятипятилетнюю историю РБО – ОМРБ.

• Создание ЭПР-спектрометра прямого детектирования (В.Н. Фомичев с соавт., 1967, лаборатория биофизики макромолекул).
• Открытие явления цитодукции у дрожжей (И.А. Захаров с соавт., 1969, лаборатория радиационной генетики – генетики эукариот).
• Технология получения прокариотических 70S рибосом со 100%-ной активностью и открытие выходного Е-сайта (С.В. Кириллов и Е.М. Саминский, 1970, 1976, лаборатория биосинтеза белка и лаборатория биополимеров).
• Создание первой инактивированной противогриппозной вакцины (С.Е. Бреслер с соавт., 1971, лаборатория биополимеров).
• Модель рекомбинационной репарации ДНК у эукариот (В.Г. Королев с соавт., 1973, лаборатория радиационной генетики – генетики эукариот).
• Получение первых в мире радиочувствительных мутантов дрозофилы (Ю.М. Хромых с соавт., 1973, лаборатория радиационной генетики – генетики эукариот).
• Открытие активации репаративного синтеза ДНК после гамма-облучения хроматина и выделение 3¢-5¢-экзонуклеаз, выщепляющих ошибочно вставленные нуклеотиды (В.М. Крутяков с соавт., 1975, 1996, лаборатория биосинтеза ДНК).
• Получение радиоустойчивых мутантов Еscherichia coli с конститутивной экспрессией белков теплового шока (В.Л. Калинин с соавт., 1987, группа индуцибельных систем клетки).
• Использование метода полимеразной цепной реакции для диагностики наследственных заболеваний человека (Е.И. Шварц и соавт., 1989, лаборатория молекулярной генетики человека).
• Получение кристаллической структуры глюкоамилазы (Л.М. Фирсов и сотр., 1992, лаборатория биофизики макромолекул).
• Открытие явления аттенюации транскрипции низкомолекулярным эффектором (Д.А. Перумов с соавт., 2002, лаборатория биополимеров).
• Обнаружение фрактальных особенностей упаковки хроматина (В.В. Исаев-Иванов с соавт., 2005, лаборатория биофизики макромолекул).
• Обнаружение явления обратной транслокации в рибосомах (А.Л. Коневега с соавт., 2007, лаборатория биосинтеза белка).

За последнее десятилетие в отделении были созданы новые лаборатории: экспериментальной и прикладной генетики (зав. д.б.н. С.В. Саранцева), протеомики (зав. д.б.н. С.Н. Нарыжный), криоастробиологии (зав. к.б.н. С.А. Булат), молекулярной и клеточной биофизики (зав. к.ф.-м.н. Г.Н. Рычков).

После вхождения Петербургского института ядерной физики в НИЦ «Курчатовский институт» в 2011 году исследованиям в области биомедицины и биотехнологий уделяется повышенное внимание.

Активно развивается сотрудничество с Курчатовским комплексом НБИКС-природоподобных технологий. Использование современной научной инфраструктуры и объединение научных компетенций двух крупнейших биологических подразделений НИЦ «Курчатовский институт» выводит исследования на новый уровень.

Для прямого внедрения высокотехнологичных научных разработок в клиническую практику создан Центр доклинических и клинических исследований – первая в Российской Федерации специализированная площадка для доклинических исследований радиофармацевтических лекарственных препаратов в рамках программы развития ядерной медицины в стране, полностью соответствующая принципам Надлежащей лабораторной практики (GLP).

Во исполнение Указа Президента России от 28 ноября 2018 года №680 «О развитии генетических технологий в Российской Федерации» утверждена Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий на 2019-2027 годы. В созданном в 2019 году Курчатовском геномном центре одним из участников является и наш институт. Наряду с исследованием молекулярных механизмов фундаментальных процессов в живых организмах будет проводиться поиск микроорганизмов, являющихся продуцентами ферментов и метаболитов для решения биотехнологических задач.

Сотрудники Отделения с оптимизмом смотрят в будущее. Очевидно, что «эра биологических наук», во всех ее разнообразных приложениях, биомедицинских, биотехнологических, наступит не завтра и не послезавтра. Она уже наступила, и чтобы соответствовать современному мировому уровню, нам предстоит применять весь наш научный потенциал, все знания и все усилия. Мы к выполнению таких задач готовы.