Установлена роль белков с внутренней неупорядоченностью в разнообразных биологических процессах в норме и патологии. Обнаружено, что нативно несвернутые участки белков обладают структурной пластичностью, позволяющей белку-носителю связываться с широким спектром партнеров, причем один и тот же нативно несвернутый участок может приобретать разные конформации при образовании комплексов с разными партнерами. Показано, что нативно несвернутые белки широко представлены в различных заболеваниях человека, например, связанных с развитием амилоидных фибрилл. (ИБП РАН)
Расшифрована пространственная структура ТМ доменов рецепторной протеин киназы EphA1 в мембрано-подобных средах. С помощью методов гетероядерной спектроскопии ЯМР, белковой инженерии, оптической спектроскопии и молеку-лярного моделирования установлены структура и внутримолекулярная динамика ТМ гомодимера. Для исследуемого белка предложена связь структурно-динами-ческих свойств с биологической функцией в организме человека. (ИБХ РАН)
Открыт первый поверхностный маркер сперматогониальных стволовых клетках (CCK) мыши. Основу сперматогенеза составляют ССК, присутствующие в небольшом количестве в тестисе взрослого индивидуума. Показано, что белок межклеточной адгезии E-кадхерин является высоко специфичным поверхностным маркером ССК, подтвердив это заключение методом трансплантации обогащенных по E-кадхерину ССК. Открытие пока еще единственного поверхностного маркера ССК актуально в свете недавних данных о спонтанном превращения этих клеток семенников в плюрипотентные (ЭС-подобные) клетки в культуре и использовании этого подхода в ткане-заместительной терапии человека. (ИНЦ РАН)
Установлено, что низкомолекулярные шапероны, в частности пролин, играют ключевую роль в выживании растений в условиях стресса. При интенсивном засолении, действии тяжелых металлов и УФ-Б облучении происходит интенсивная аккумуляция пролина как низкомолекулярного шаперона за счет усиления интенсивности транскрипции генов синтеза и торможения «работы» генов его деградации, что ведет к проявление стресс-протекторного, осморегуляторного и антиоксидантного эффектов пролина и приводит к повышению выживаемости растений. Это важно для разработки современной технологии создания стресс-толерантных растений методами генетической инженерии. (ИФР РАН)
Установлено, что два известных гена человека регулируются антисмысловыми транскриптами, образующимися с промоторов эндогенных ретровирусов, специфичных для ДНК человека. Анти-смысловые транскрипты были обнаружены только в тканях человека, но не у шимпанзе. Изменение регуляции этих двух генов, один из которых регулирует формирование эмбрионального мозга у крыс, в результате включения в геном новых ретровирусов могло иметь важное эволюционное значение в ходе видообразования человека. (ИБХ РАН)
Разработана полная диагностическая процедура для обнаружения одиночных молекул РНК, являющихся маркерами распространенных видов рака. Благодаря использованию цифрового метода наноколоний для регистрации отдельных молекул, намного превзойден современный уровень эффективности, точности и надежности определения РНК-онкомаркеров. Разработанная диагностическая процедура обеспечивает абсолютную чувствительность детекции 2 молекул маркерной РНК в анализируемом образце. Процедура может быть потенциально использована для диагностики распространенных видов злокачественных заболеваний, включая рак молочной железы, легкого, печени, поджелудочной железы, толстой и прямой кишки. Показано, что существуют РНК-онкомаркеры, отсутствующие в здоровых клетках крови. Это открывает реальную перспективу создания эффективного метода ранней диагностики рака, пригодного для массового обследования населения. (ИБ РАН)
Разработан новый прототип противоопухолевого средства – малая молекула RETRA, придающая противораковые свойства белку р73, вытесняя его из комплекса с мутантным опухолевым супрессором р53. Половина раковых опухолей человека экспрессирует мутантные формы опухолевого супрессора р53, которые не выполняют противоопухолевую функцию и усиливают злокачественность, связываясь и инактивируя белок р73. Проведен поиск соединений, способных восстановить функцию р53 и убивать опухолевые клетки. Из 42 тыс. малых молекул отобрано 6 соединений, способных активировать р53 в тест-системе. Наиболее активное соединение, RETRA, разрушает неактивный комплекс мутантного р53 с р73. В результате активность р73 восстанавливается и происходит индукция клеточной смерти. RETRA представляет собой перспектив-ный прототип нового класса препаратов, потенциально действующих на значительную часть опухолей человека. (ИМБ РАН)
Обнаружены новые, ранее не известные формы покоящихся микобактерий. Так были найдены условия культивирования Mycobacterium smegmatis, при которых образуются ранее не описанные формы бактерий, резистентные к стрессовым воздействиям и способные к длительному переживанию. Они близки к особым клеткам возбудителя туберкулеза, обнаруженным в органах человека, которые представляют собой покоящиеся формы, ответственные за персистенцию туберкулезной инфекции. Данную модель можно использовать для изучения механизмов латентной формы туберкулеза, а также для тестирования новых препаратов для лечения этой формы туберкулеза. (ИНБИ РАН)
Принципиально важной проблемой, имеющей важное значение для функционирования экосистем и народного хозяйства, является изучение динамики инвазий чужеродных видов животных и растений. Аннотированный список чужеродных растительноядных насекомых (152 вида; происхождение, обнаруже-ние, экология и ущерб), обосновавшихся на территории СССР-России за послед-ние 100-120 лет, свидетельствует о том, что большая часть их воздействий приходится на природные стации. Выявлены два основных инвазионных потока – западный (из Америки или транзитом через Европу) и восточный (из азиатского региона). (ИГ РАН).
Разработана WEB-ориентированная информационная система и база данных «Чужеродные виды России» (62 вида млекопитающих; таксономическое разнообразие, пути и давность внедрения, обширность зоны проникновения, роль в экосистемах, http://www.sevin.ru/invasive/). (ИПЭЭ РАН)
Подготовлена к печати «Черная книга Средней России» (52 инвазионных вида растений; морфология, хорология, экология и меры борьбы, карты ареалов и история расселения), в которой рассмотрены ключевые проблемы растительных инвазий, дана оценка экономическому ущербу и показаны возможности использования инвазионных видов. (ГБС РАН)
В результате инвентаризации биологического разнообразия описаны новые виды животных, растений и грибов. Подготовлено и опубликовано большое число оригинальных монографий по животному и растительному миру, существенно расширяющих знания о биоразнообразии на видовом и экосистемном уровнях. Особое внимание уделено редким, ресурсным видам и экосистемам, используемым в практике хозяйственного природопользования. (БИН РАН, ЗИН РАН, ИПЭЭ РАН)
В области изучения разнообразия сообществ и экосистем подготовлены картографические данные геоинформационной системы болот и заболоченных местообитаний на территории России с учетом их облесенности (ИЛ РАН), проведена оценка состояния биоразнообразия крупнейшего в Европе эстуария реки Невы. (ЗИН РАН)
Активно применялись информационные технологии в области инвентаризации биоразнообразия. Разработаны WEB-ориентированные информационные системы и базы данных, пользователями которых являются академические и учебные учреждения, министерства и ведомства: ZOODIV «Биоразнообразие животных России» (120 тыс. таксонов; база данных о фондовых коллекциях амфибий и рептилий ЗИН РАН интегрирована в международный проект HerpNet, http://www.herpnet.org/) (ЗИН РАН), «Флора сосудистых растений России» (12 тыс. видов; номенклатурные цитаты, синонимика, географическая разбивка по крупным регионам России), «Конспект Панарктической флоры» (2272 вида). (БИН РАН)
В рамках работ по разработке научных основ восстановления экосистем и сохранения редких видов издан 2 том Красной книги Российской Федерации (Растения), в которую занесены редкие и исчезающие растения и грибы, нуждающиеся в специальных государственно-правовых действиях по их охране (676 видов, в т.ч. 474 вида цветковых растений, 14 – голосеменных, 26 – папоротникообразных, 61 – мохообразных, 42 – лишайников, 35 – водорослей и
24 – грибов). (БИН РАН)
На основе маршрутных исследований собраны данные для ГИС лесов и почв Карелии для составления почвенного атласа Карелии и анализа состояния лесовосстановления на Северо-Западе и Севере России. (ИЛ КарНЦ РАН)
Изучен кариотипический полиморфизм пшениц, выявлен спектр хромосомных перестроек и определены пути их распространения в процессе видообразования и внутривидовой дивергенции. Результаты изучения тетраплоидной пшеницы и диплоидных злаков подтвердили гипотезу о ее монофилетическом происхожде-ниию (ИМБ РАН)
Молекулярно-генетическое исследование сортов твердой пшеницы показало, что европейские и азиатские сорта, а также африканские и южноамериканские твердые пшеницы, генетически близки, а сорта Австралии и Северной Америки значительно отличаются как от сортов других регионов мира, так и друг от друга. У яровых мягких пшениц как в Западной, так и в Восточной Сибири, при переходе от местных пшениц к первым селекционным сортам (1929-1940 гг.) выявлено резкое снижение генетического разнообразия. Полученные результаты расширяют сферу поиска новых источников ценных генов для селекционной практики. (ИОГЕН РАН)