Показано, что клетки внутренней клеточной массы бластоцит в условиях культивирования in
vitro могут формировать из пролиферирующих стволовых и дифференцированных клеток устой-
чивые кластеры, которые служат эффективным источником эмбриональных стволовых клеток.
(ИТЭБ РАН)
Получены и охарактеризованы по маркерам плюрипотентности две новые линии эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что полученные линии соответствует требованиям, предъявляемым к ЭСК человека, и могут быть использованы в экспериментах по направленной дифференцировке. (ИНЦ РАН)
Показана самоорганизация клеток в упорядоченные надклеточные паттерны в клеточных культурах. Установлены топологические закономерности, включающие связь локальных и глобальных аспектов биологического морфогенеза. (ИБМ ДВО РАН)
Определены нейрогенные эффекты ретиноевой кислоты (нативного эмбрионального морфогена) и трихостатина А (ингибитора гистоновых деацетилаз) на мезенхимные стромальные клетки человека. (ИМЧ РАН)
Разработан костный трансплантант, состоящий из человеческого декальцинированного костного матрикса, заселенного культивированными стромальными клетками для применения в заместительной клеточной терапии. (ИНЦ РАН)
Выдвинута гипотеза, что клетки покоящегося центра корня растений являются его стволовыми клетками, которые в отличие от клеток животных могут многократно возникать. Их образование и поддержание определяется сложной системой межтканевых отношений. (ИФР РАН)
Современная биофизика ориентирована на анализ пространственных структур и физических механизмов процессов на различных уровнях организации биологических объектов. В области молекулярной динамики развиты новые подходы к расчетам белковых и липидных молекул, давшие существенные результаты как применительно к экспериментальным исследованиям, так и в области компьютерного дизайна биологически активных макромолекулярных конструкций с использованием биомакромолекул и наночастиц не биологической природы. Развиваются методы и подходы к анализу структуры и динамики макромолекул ЯМР-методами. (ИТЭБ РАН, ИБХ РАН, ИМБ РАН, КИББ
КазНЦ РАН)
Установлена пространственная структура и исследована сравнительная 15N-динамика нативных
и мутантных белков SHH и SHA; на полностью обогащенном по 13С и 15N мутанте глобулярного белка – SН3-домена спектрина SHН-бержераке вычислены параметры внутренней подвижности для каждого аминокислотного остатка. (ИТЭБ РАН)
Рассчитаны величины дипольных моментов в ДНК-дуплексах, отличающихся по А/Т и Г/Ц составу. Показано, что причиной возникновения дипольного момента является некомпланарная укладка А/Т и Г/Ц пар. Последовательности, составленные только из А/Т или Г/Ц пар, характеризуются отличающимися значениями дипольных моментов, величина которых зависит от геометрии двойной спирали. (ИБК РАН)
На основе теории графов построены модели нового типа для колебательного и триггерного поведения моторных ферментов без упрощающих допущений. Получены простые аналитические уравнения для описания нетривиального поведения ферментов в различных кинетических режимах. (ИТЭБ РАН)
Создана полная база данных биохимических реакций, протекающих в цитоплазме и митохондриях дрожжей S. cerevisiae, и на основе данных этой базы с помощью программы FLUX II построена математическая модель системы среда-цитозоль-митохондрии. (ИТЭБ РАН)
Разработана методология неинвазивного мониторинга интегральной активности центральной (моторной) нервной системы по анализу удержания изометрического усилия при обследовании пациентов с центральными нарушениями функции движения, которая показала высокую чувствительность в диагностике патологических состояний, в контроле эффективности терапии и в уточнении диагноза при синдроме паркинсонизма. (ИФ РАН)
Предложены и исследованы математические модели формирования пространственных структур и нерегулярного изменения во времени численности популяций в условиях биологической инвазии и с учётом гетерогенности среды обитания. Проведены оценки предсказуемости популяционной динамики на примере агроэкосистем, включающих генетически модифицированные Bt культуры; а также водных экосистем. (ИТЭБ РАН)
С использованием модели острого воспаления у мышей определены области оптимальных параметров электромагнитного излучения крайне высоких частот (интенсивность, несущие и модулирующие частоты, длительность экспозиции), оказывающих выраженное противо-воспалительное действие. Применение модулированного излучения дает возможность изменять величину ожидаемого биологического эффекта. (ИБК РАН)
Разработана схема кольцевых «аксонных часов»-нелинейного генератора периодических сигналов, которая основана на свойстве возбудимой среды поддерживать солитоноподобный режим взаимодействия сталкивающихся импульсов возбуждения и реализуется без участия активных пейсмекерных нейронов. Предложенная схема свободна от недостатков, присущих традиционным схемам, и не только проливает свет на возможные механизмы самоподдерживающейся циркуляции потенциалов действия в кольцевых возбудимых структурах, но допускает также и техническую реализацию. (ИТЭБ РАН)
Создан новый микрокалориметрический метод анализа биомакромолекул под высоким давлением, что является существенным звеном получения сведений о природе адаптации к экстремальным условиям. (ИТЭБ РАН)
Разработан общий метод расчёта проводящих свойств биополимеров; предложена схема электронной памяти на основе ДНК с плотностью записи информации, на три порядка превосходящей плотность в существующих электронных устройствах. (ИМПБ РАН)
Разработан новый компьютерный метод для предсказания сайтов формирования нуклеосом в нуклеотидных последовательностях геномной ДНК эукариот. На его основе установлены общие закономерности расположения нуклеосом на хромосомной ДНК человека. (ИЦиГ СО РАН)
Создана математическая модель командного нейрона виноградной улитки, описывающая основные электрофизиологические характеристики нейрона и ряд внутриклеточных процессов, связанных с активацией протеинкиназ, участвующих в интернализации и рециклировании
АХ-рецепторов. (ИВНД РАН)
Подготовлены компьютерные программы, с помощью которых проведен анализ встречаемости протяженных GT-повторов в геномах различных организмов. Показано, что в геномах простейших такие повторы отсутствуют, в то время как в геномах эукариот имеются множественные GT-повторы с длиной до 24 и более пар нуклеотидов. (ИМБ РАН)
Установлена связь размера и формы белка со скоростью его сворачивания и разворачивания. Показано, что белки, сворачивающиеся по многостадийному механизму, в среднем, более компактны (сферичны), чем белки, сворачивающиеся по одностадийному механизму, и что чем компактнее белки, тем медленнее они сворачиваются. (ИБ РАН)
На основании результатов фемтосекундных измерений предложена модель фотохимического разделения зарядов в реакционных центрах фотосистемы 2 растений с участием димера Р680 в качестве первичного донора электрона и мономерного хлорофилла Сhl в роли первичного акцептора электрона. (ИФПБ РАН)
В области радиобиологии, как и в предыдущие годы, наибольшее внимание уделялось разработке диагностических и прогностических тестов для определения отдаленных последствий действия радиации на организм человека, в особенности в случае хронического низкоинтенсивного облучения. Это позволяет выявлять группы повышенного радиационного риска, лиц с пониженной восприимчивостью к радио- и химиотерапии и важно для определения профессиональной пригодности летчиков, космонавтов и работников ядерных предприятий. К этой группе исследований примыкают данные о влиянии неионизирующих излучений и других низкоинтенсивных физических факторов.
Разработаны методики и программно-математическое обеспечение для расчёта доз облучения внутренних органов человека в орбитальном полёте с учётом распределения защитных масс конструкций и оборудования. (ИМБП РАН)
Установлены молекулярные маркеры повреждений клеток и связь генетических и мембранных маркеров. Показано, что прогностическое значение для определения фактора риска может иметь совокупность трех маркеров окислительного стресса: активности фермента глутатионтрансферазы, содержания МДА в эритроцитах крови и уровня двунитевых разрывов ДНК лимфоцитов. Повышение уровня указанных маркеров означает увеличение вероятности возникновения злокачественной опухоли у человека в отдаленные сроки после воздействия ионизирующей радиации в малых дозах. (ИБХФ РАН)
Показано, что облучение мышей малыми дозами излучений, моделирующих радиационное поле в атмосфере на высоте 10 км, индуцировало генетическую нестабильность в F1–F3 поколениях в зависимости от условий воздействия на родителей (мощности дозы, обработки иммуномодуляторами и т.п.) и выбранного критерия. (ИТЭБ РАН)
Разработан перспективный для получения новых производных витамина D биотехнологический метод получения 3-замещенного андроста-5,7-диен-17-она с окислением боковой цепи 3-метокси-метилэргостерина культурой Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815D. Он обеспечивает выход целевого продукта до 60% при нагрузке субстрата до 10 г/л. (ИБФМ РАН)
Оптимизирован процесс культивирования дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов L-лизи-ноксидазы; разработана схема ее выделения и очистки до гомогенного состояния, приемлемого в онкотерапии, показано ее цитотоксическое действие на опухолевые клетки. (ИБФМ РАН)