Национальный исследовательский центр Курчатовский институт Национальный исследовательский центр Курчатовский институт все новости
Новости
Защиты диссертаций
20.12.2018

Соискатель: В.Ю. Байрамуков

все защиты
Конференции
все конференции
 

идет загрузка

Биотехнология и биоэнергетика

Тематический семинар Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий
Руководитель семинара: Р.Г. Василов,

заместитель руководителя: З.Б. Намсараев,

по вопросам работы семинара обращаться к секретарю семинара Анастасии Викторовне Комовой,
тел. +7 (499) 196-72-75; +7 (499) 196-32-70, +7 (909) 964-67-56, e-mail: Komova_AV@nrcki.ru, KomovaAV@gmail.com

 

2018 год

 

8 ноября (четверг) в 14:00, здание 190, комната 378
Тема: "Естественные и техногенные радионуклидыкак инструмент для исследования процессов в Арктике"
Докладчик: Р.А. Алиев (кандидат химических наук, заведующий лабораторией радионуклидов и радиофармпрепаратов курчатовского комплекса НБИКС-природоподибных технологий НИЦ "Курчатовский институт"

Аннотация:
Радионуклидные трассеры на сегодня являются мощным инструментом исследования динамики переноса вещества в природных системах. Они могут применяться для исследования скоростей седиментации в экологических и палеоклиматологических исследованиях (210Pb, 137Cs, актиниды, 14C). Короткоживущие радионуклиды могут быть полезны для исследования обмена в системе океан-атмосфера (7Be, 210Po). Нарушение равновесия в естественных радиоактивных рядах позволяет оценить скорость меридиональной атлантической циркуляции и исследовать процессы в верхнем слое океана. Применение радиоактивных трассеров может принести новую полезную информацию об особенностях изменений в природной среде Арктики.

2. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

29 октября
Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

24 октября
1. Тема: "Водоросли как перспективный источник компонентов биотоплива в арктических условиях"
Докладчик: Б.А. Сорокин (аспирант, кафедра физической и коллоидной химии, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва)

Аннотация:
Водоросли являются перспективным сырьем для получения компонентов биотоплива, вследствие быстрого роста и высокого содержания липидов. Кроме того, в арктических условиях водоросли зачастую являются единственным широкодоступным источником возобновляемой биомассы. Было проведено исследование перспективности применения водорослей для получения компонентов топлива. Эксперименты показали, что гидроконверсия микроводорослей позволяет получить 370 г топлива (бензиновая и дизельная фракция) из 1 кг биомассы. Проведение совместной гидроконверсии водорослей и гудрона тяжелой карбоновой нефти приводит к увеличению выхода жидких углеводородов на 7%. При использовании только водорослей прибрежной зоны, расчетный выход топлива составляет 6 тонн с 1 км береговой линии. Также были проведены исследования использования микроводорослей, выращиваемых в фотобиореакторах, для получения биодизеля методом переэтерификации липидов. Выход биотоплива в этом случае составил 500 г из 1 кг биомассы. Полученные данные свидетельствуют о перспективности применения водорослей как источника компонентов биотоплива в арктических условиях.

2. Тема: "Перспективы производства метилфуранов из возобновляемого сырья в России"
Докладчик: М.С. Котелев (кандидат химических наук, старший научный сотрудник РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва)

Аннотация:
В докладе будут рассмотрены основные пути получения 2-метил- и 2,5-диметилфуранов из возобновляемого сырья, дана оценка возможности создания соответсвующей технологии. Рассмотрены основные пути использования метилфуранов в качестве добавок для автомобильных бензинов, их преимущества и недостатки по сравнению с потенциальными конкурентами: МТБЭ, этанолом и т.п."

3. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

28 июня
1. Тема: "Нанопоровое секвенирование: На пороге третьей геномной революции"
Докладчик: А.В. Недолужко (кандидат биологических наук, начальник лаборатории палео- и этногенетики, Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Публикация первого генома человека в 2001 году стала предвестником постгеномной эры — появление технологий секвенирования нового поколения (next-generation sequencing — NGS) позволило поверить в будущее персонифицированной геномики. Сегодня, спустя более 15 лет, коммерциализация приборов, чья работа основана на нанопоровом секвенировании, делает это будущее реальностью.

Технология нанопорового секвенирования по своему принципу кардинально отличается от уже существующих платформ, а также славится своей универсальностью, компактностью и простотой использования. В рамках доклада кратко будет рассмотрена история появления этой технологии и её принципы, а также преимущества, которая она сулит.

2. Тема: "Управление альтернативными состояниями в бактериальных сообществах"
Докладчик: Ю.А. Фридман (научный сотрудник, Институт водородной энергетики и плазменных технологий, НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Мы предлагаем и исследуем модель бактериальной экосистемы, чей рост лимитирован несколькими основными источниками питания, углеродными и азотными. Экосистема населена различными видами микробов, каждый из которых может использовать один конкретный источник углерода и один азотный источник питания. Эти микробы выбираются из заранее заданного набора бактериальных видов.

Модель демонстрирует богатую динамику и характеризуется экспоненциально большим числом возможных стационарных  состояний. Каждое из них стабильно в определенном  диапазоне потоков нутриентов. Это приводит к возникновению пестрой карты состояний в пространстве нутриентных потоков. Зоны, отвечающие различным состояниям, при определенных условиях могут перекрываться. Мы предлагаем, моделируем и  сравниваем несколько стратегий, нацеленных на  перевод экосистемы из одного  стационарного состояния в другое. Перевод достигается адиабатическим изменением потоков отдельных нутриентов и выборочным введением видов из исходного набора в подходящие моменты времени. Подобная управленческая стратегия позволяет, среди прочего, модифицировать микробиому пациента, переводя ее из "нездорового" в желаемое "здоровое" состояние предсказуемым образом, поддерживая биомассу  и / или биологическое разнообразие систему на нужном уровне.

3. Обсуждение планируемых к публикации статей Список статей

 

21 июня
1. Тема: "Молекулярные машины, хиральность, фолдинг"
Докладчик: В.А. Твердислов (доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой биофизики, физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова)

Аннотация:
Рассмотрена закономерность, касающаяся спонтанного формирования L-D-знакопеременных иерархий хиральных структур в биомакромолекулах, исходно неравновесных за счет гомохиральности первичных структур. Молекулярная биология клеток в целом составляет периодическую систему знакопеременных иерархически выстроенных хиральных структур.

К машинам относят устройства (конструкции), способные в циклическом режиме преобразовывать форму энергии, совершая «полезную» работу, благодаря наличию «выделенных механических, в том числе квантово-механических, степеней свободы», кинетически разделяющих работу и диссипацию. Вследствие цикличности всякая молекулярная машина является хиральным объектом. Особенностью молекулярных машин является кооперативное участие вторичных, третичных (при наличии надмолекулярных комплексов - четвертичных) макромолекулярных структур в их работе, что обеспечивается иерархическим сопряжением соответствующих «хиральных» степеней свободы.

Литература
В.А. Твеpдиcлов, Е.В. Малышко, C.А. Ильченко, О.А .Жулябина, Л.В. Яковенко "Периодическая система хиральных структур в молекулярной биологии". Биофизика 62 421 (2017)
В.А. Твердислов, Е.В. Малышко, С.А. Ильченко "От автоволновых механизмов самоорганизации к молекулярным машинам Известия РАН". Серия физическая 79 1728 (2015)

2. Обсуждение планируемой к публикации статьи
Журнал: "Кристаллография":
"Разработка микрофлюидного чипа для кристаллизации белка методом микробатч"
Авторы: А.М. Попов, П.В. Дороватовский, Д.А. Мамичев, М.А. Марченкова, А.Ю. Николаева

 

31 мая
1. Тема: "Применение платформы OMICS-Energy для изучения метаболических особенностей опухолей различных локализаций и эволюции метаболических путей человека"
Докладчик: М.И. Сорокин (кандидат биологических наук, инженер-исследователь, отдел биотехнологий и биоэнергетики, КК НБИКСТ НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Мы разработали биоинформатическую платформу OMICS-Energy для анализа широкомасштабных транскриптомных, геномных и протеомных данных высших эукариот. В настоящее время платформа была успешно применена для анализа более десяти тысяч различных биологических образцов. В частности, с использованием платформы OMICS-energy были рассчитаны уровни активации сотен метаболических путей для всех образцов, содержащихся в базе данных онкопациентов The Cancer Genome Atlas. Были выявлены уникальные особенности метаболизма ряда типов рака. Дополнительно, с использованием комбинации платформы OMICS-energy и информации о количестве ретроэлементов в различных метаболических генах, удалось найти наиболее консервативные и наиболее быстро эволюционирующие метаболические пути человека.

2. Тема: "Роль биоэлектрических сигналов в доимплантационном развитии эмбрионов млекопитающих" (часть 2)
Докладчик: А.С. Чернов (кандидат биологических наук, ведущий инженер, отдел биотехнологий и биоэнергетики, КК НБИКСТ НИЦ "Курчатовский институт")

3. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

17 мая
1. Тема: "Роль биоэлектрических сигналов в доимплантационном развитии эмбрионов млекопитающих" (часть 1)
Докладчик: А.С. Чернов (кандидат биологических наук, ведущий инженер, отдел биотехнологий и биоэнергетики, КК НБИКСТ НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Изучено изменение мембранного и митохондриального потенциалов в раннем развитии эмбрионов мыши и показана их ведущая роль в формировании нормальных зародышей. Установлена взаимосвязь в работе генетического и энергетического аппаратов эмбриона. Предложен подход управления биоэлектрическими сигналами с помощью электромагнитных волн установленного диапазона видимой области спектра для повышения пролиферативно-дифференцировочного потенциала клеток млекопитающих.

2. Тема: "Митохондриальные поры и каналы. Структурная организация и физиологическая роль"
Докладчик: К.Н. Белослудцев (доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (г. Пущино), профессор Марийского государственного университета (г. Йошкар-Ола)

Аннотация:
Митохондрии являются не только основным поставщиком энергии в клетке, но также активно участвуют в поддержании ионного гомеостаза и инициации клеточной гибели. В докладе представлены современные представления о структурных особенностях ион-транспортирующих систем митохондрий (Са2+ и К+), а также митохондриальных пор и их роли в физиологических процессах и при патологиях. Обсуждается возможность визуализации транспортных систем митохондрий с помощью криоэлектронной микроскопии.

3. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

6 апреля
1. Тема: "Микроорганизмы - многообещающий инструментарий для биотехнологии"
Докладчик: А.А. Кульминская (кандидат биологических наук, зав. лаборатории энзимологии,отделение молекулярной и радиационной биофизики ФГБУ ПИЯФ им. Б.П. Константинова НИЦ “Курчатовский институт”,г. Гатчина)

Аннотация:
В последние годы во всем мире неуклонно растет спрос на биотехнологические продукты. Это означает, что потребность в оптимизированных производственных процессах и снижение затрат на производство биотехнологической продукции является ключевым фактором успеха этого рынка. Важным инструментом этого процесса является прямое или косвенное использование ферментов, которые катализируют синтез или трансформацию различных веществ. В своем докладе я расскажу о наших возможностях и достижениях в понимании того, как конкретные ферменты действуют, чтобы изменить структуру поли- или олигосахаридов, обнаруженных в Природе, а также приведу несколько примеров практического применения этих ферментов. Мы, в первую очередь, занимаемся углевод-активными ферментами (CAZymes), которые синтезируют или гидролизуют гликозидные связи. Фундаментальные исследования и применение этих ферментов особенно актуальны для улучшения использования возобновляемых ресурсов биомассы в биотопливе/биоэнергетике, древесном волокне, текстильной, сельскохозяйственной и пищевой промышленности.

2. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

29 марта
1. Тема: "Возникновение жизни в плазме метеоритного удара в процессе формирования и набора массы Земли"
Докладчик: Г.Г. Манагадзе (доктор физико-математических наук, профессор, Действительный член Международной академии астронавтики, заслуженный деятель науки РФ, заведующий лабораторией масс-спектрометрии и активной диагностики отдела физики планет и малых тел Солнечной системы, Институт космических исследований РАН, г. Москва)

Аннотация: Предлагается оригинальная "Плазменная концепция" зарождения первичных форм живой материи в процессе разлёта плазменного факела сверхскоростного удара метеоритов. Концепция основана на результатах, полученных в ударных экспериментах и в опытах по лазерному моделированию удара в условиях лаборатории, с генерацией плазменного факела, а также на достоверной информации о физических процессах, происходящих во время разлёта ударной плазмы. Экспериментально показано, что плазма удара в процессе разлёта обеспечивает синтез простых и сложных органических соединений, их сборку и упорядочение. Показано, что электрические и магнитные поля ударной плазмы обеспечивают формирование локальных хиральных физических полей, приводящих к умеренному нарушению зеркальной симметрии продуктов синтеза, с преимуществом L-аминокислот и D-сахаров, возникновение гомохиральности и за время набора массы Земли образование не менее 1036 статистических переборок. Эти требования совпадают с общепринятыми требованиями международного сообщества учёных, необходимыми для зарождения жизни, а полученные результаты показывают реализуемость плазменной концепции в условиях природы.

2. Обсуждение планируемых к публикации статей. Список статей

 

2017 год

21 декабря
Тема: Заслушивание подготовленных для публикации материалов. Список статей

 

30 ноября
Тема: Заслушивание подготовленных для публикации материалов. Список статей

 

23 октября
1. Тема: "TULA - семейство регуляторов передачи внутриклеточного сигнала (все еще) в поисках функции, или Двое из ларца одинаковы с лица?"
Докладчик: А.Ю. Цыганков  (кандидат биологических наук, Associate Professor, Lewis Katz School of Medicine, Temple University,Philadelphia, USA )

Аннотация:
Доклад посвящен новому семейству клеточных регуляторов. Члены семейства - TULA и TULA-2 - демонстрируют уникальный набор структурных доменов, включающий необычный фосфатазный домен, обеспечивающий этим белкам протеин-тирозинфосфатазную активность. Изучение регуляторных эффектов семейства TULA в нескольких биологичеслих системах, включая Т-лимфоциты и тромбоциты, очертило физиологическое значение и объяснило некоторые механизмы этих эффектов. Однако многие вопросы остаются без ответа; например, нет уверенности в том, что несмотря на значительное сходство между ними, оба члена семейства проявляют свой регуляторный эффект благодаря фосфатазной активности. Темами обсуждения станут как результаты, получившие надежное экспериментальное подтверждение, так и нерешенные вопросы.

2. Тема: "Системная биология и компьютерное моделирование для персонализированной медицины: динамическая модель управления активными формами кислорода для персонализированной терапии болезни Паркинсона"
Докладчик: А.Н. Колодкин (доктор биологических наук, профессор, Старший научный сотрудник, Федеральный Исследовательский Центр Институт Цитологии и Генетики, Новосибирск; Исполнительный директор Нидерландской ветви Европейской Инфраструктуры Системной Биологии (Infrastructure for Systems Biology Europe); Научный сотрудник (research fellow), Свободный Университет Амстердама (VU University Amsterdam), Амстердам, Нидерланды; Научный сотрудник (research fellow), Университет Амстердама (University of Amsterdam, Swammerdam Institute for Life Sciences), Амстердам, Нидерланды; Научный сотрудник (visiting research fellow), Люксембуржский Центр Системной Биомедицины, Университет Люксембурга (LCSB - Luxembourg Centre for Systems Biomedicineб Luxembourg University), Люксембург)

Аннотация:
В докладе будут предложены конкретные примеры того как системно-биологический подход и компьютерное моделирование могут быть использованы для персонализированной медицины на примере болезни Паркинсона.
Будет представлена разрабатываемая в данное время динамическая модель механизма внутриклеточной регуляции активных форм кислорода, которая может быть настроена под конкретные ситуации, связанные с ранним развитием болезни Паркинсона и использована для поиска сетевых мишеней в контексте индивидуализированной медицины. Так, в качестве одной из потенциальных мишеней может служить сигнальная NRF2-KEAP1 сигнальная система. Будет продемонстрировано как эффект от активации этой сигнальной системы может варьировать в зависимости от генетического контекста.

3. Обсуждение подготовленных к публикации научных работ. Подготовленные к публикации научные работы

 

31 августа
1. Тема: "Хроматин-устраивающий белок ХУ и другие ДНК-связывающие белки бактерий: результаты и перспективы исследований в Курчатовском институте"
Докладчик: Д.Э. Камашев (старший научный сотрудник, кандидат биологических наук, отдел биотехнологий и биоэнергетики, Курчатовский комплекс НБИКС-технологий, НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Структура бактериального нуклеоида и его функции контролируются нуклеоид-ассоциированными белками, NAP. Эти белки влияют на суперспирализацию ДНК и модулируют жизненно важные функции ДНК – репликацию, рекомбинацию, репарацию и транскрипцию. Каждый вид имеет специфический набор белков NAP, и только гистоно-подобный белок ХУ присутствует во всех видах бактерий. Хроматин-устраивающий белок ХУ образует димер и связывает дцДНК без выраженной специфичности к ее последовательности.
Результаты: Выравнены последовательности всех белков семейства ХУ/IHF. Исследованы ДНК-связывающие свойства ХУ белков из E.coli, N. gonorrhoeae, S. melliferum, M. gallisepticum.
Планы: Показать, что связывание ДНК-мисматчей ХУ белками ведет к значительному изменению температуры плавления дцДНК в присутствии ХУ из нескольких видов бактерий. Выяснить, как ГЦ состав влияет на сродство ХУ к дц и оц ДНК. Как полученные зависимости связаны с плавлением ДНК разного ГЦ состава в присутствии ХУ. Не является ли ХУ всеобщим стабилизатором АТ и ослабителем ГЦ дцДНК?

2. Обсуждение подготовленных к публикации научных работ. Подготовленные к публикации научные работы

 

24 июля
1. Тема: "Платформа OMICS-ENERGY: текущий статус, примеры использования и планы развития"
Докладчик: М.И. Сорокин  (инженер-исследователь, к. б. н.,отдел биотехнологий и биоэнергетики, Курчатовский комплекс НБИКС-технологий,НИЦ "Курчатовский институт" г. Москва)

Аннотация:
Биоинформатический подход к анализу транскриптомов приводит к пониманию механизмов клеточной жизнедеятельности. Для некоторых важнейших биологических процессов определяющей является активация метаболических путей, связанных с расходом или накоплением энергии. Мы создаём биоинформатическую платформу OMICS-ENERGY для моделирования энергетического метаболизма клеток и тканей на основе крупномасштабных транскриптомных и протеомных данных. В настоящий момент готова рабочая версия платформы OMICS-ENERGY, которая успешно применяется для анализа биологических образцов и способна оценить уровень активации более 370 метаболических путей. Ведется активная работа по увеличению количества анализируемых путей для расширения функциональных возможностей платформы.

2. Обсуждение подготовленных к публикации научных работ. Подготовленные к публикации научные работы

 

26 апреля
Тема: "Фототрофные сообщества экстремальных экосистем"
Докладчик: З.Б. Намсараев  (ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, Курчатовский комплекс НБИКС-технологий,НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
В докладе рассматриваются результаты исследований фототрофных сообществ экстремальных экосистем: содовых и соленых озер Южной Сибири и Монголии, горячих источников Байкальской рифтовой зоны и гор Антарктиды. Фототрофные микроорганизмы (цианобактерии, аноксигенные фототрофные бактерии и микроводоросли) доминируют в этих экосистемах и являются основными первичными продуцентами, что позволяет рассматривать экстремальные экосистемы как современные аналоги докембрийской биосферы.

 

13 апреля
Тема: "Наноцеллюлоза как отдельная группа объектов (обзор)"
Докладчик: Ю.И. Полтавец  (кандидат фармацевтических наук, лаборатория клеточной биологии и молекулярной медицины, Курчатовский комплекс НБИКС-технологий,НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
Доклад посвящен описанию свойств наноцеллюлозы – группе наноразмерных объектов, получаемых из целлюлозы. Затрагиваются вопросы терминологии, химических и физических свойств наноцеллюлоз, приводятся сравнительные данные по геометрическим размерам и источникам получения наноцеллюлоз. Отдельно рассматривается география и области научных изысканий в данной области, международные исследовательские проекты. В заключительной части освещены технологические аспекты, возможные области применения, приводятся прогностические данные по возможному мировому потреблению наноцеллюлоз и приведены примеры промышленно выпускаемой продукции.

 

2016 год

 

30 ноября
Тема: "Метаболические сети микробных сообществ"
Докладчик: А.А. Сорокин (кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией механизмов функционирования клеточного генома,Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино)

Аннотация:
Бурное развитие методов секвенирования привело к появлению ряда новых отраслей науки, таких как метагеномика, холобионтика и др. При этом, как часто случается, наша возможность обрабатывать данные отстает от нашей способности их производить. В докладе рассматриваются современные подходы к сбору, хранению и анализу метагеномных данных с использованием методов теории графов и граф-ориентированных хранилищ данных.

 

16 ноября
Тема: "Биоэтанол из лигноцеллюлозного сырья: перспективы использования базидиальных грибов в технологиях консолидированной биопереработки"
Докладчик: Е.Ю. Кожевникова (инженер, кафедра физической и коллоидной химии лаборатория биотехнологии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва)

Аннотация:
В докладе будет представлен обзор современного состояния и уровня развития биотопливной энергетики в России и в мире. Отходы деревообрабатывающей, сельскохозяйственной и других отраслей промышленности являются перспективным сырьем для получения альтернативных топлив, одним из которых является биоэтанол. В докладе будет приведена сравнительная характеристика существующих технологий получения биоэтанола, показана значимость поиска новых перспективных микроорганизмов, способных превращать лигноцеллюлозные субстраты в целевые продукты. Будут представлены результаты экспериментальных исследований возможности использования базидиальных грибов в качестве перспективных продуцентов биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья. На основании экспериментальных данных были выявлены оптимальные условия для реализации отдельных стадий технологического процесса получения спирта как целевого продукта. Предложена принципиальная технологическая схема получения биоэтанола из лигноцеллюлозного сырья с использованием штамма базидиального гриба Trametes versicolor It-1, являющаяся полностью безотходной, исключающая стадию делигнификации исходных субстратов и позволяющая получать, кроме целевого продукта, побочные продукты, которые могут быть использованы в животноводческой, сельскохозяйственной и нефтедобывающей (при нефтяных загрязнениях) отраслях промышленности.

 

31 марта
Тема: "О механизмах трансформации энергии в митохондриях: современное состояние проблемы"
Докладчик: Л.С. Ягужинский (доктор биологических наук, профессор, факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М.В. Ломоносова, Московский физико-технический институт, НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, г. Москва)

Аннотация:
В докладе освещено современное состояние структурных исследований ферментов окислительного фосфорилирования и основные модели сопряжения окислительно-восстановительных процессов, протекающих в митохондриях, с реакцией синтеза АТФ. Будут представлены новые данные о механизме работы протонных помп в митохондриях.

 

23 марта
Тема: "Вода в биоэнергетике"
Докладчик: В.Л. Воейков (доктор биологических наук, профессор, кафедра биоорганической химии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва)

Аннотация:
Вода не только служит химической основой любой живой материи, но играет ключевую роль в генерации, трансформации и использовании энергии для осуществления всех процессов жизнедеятельности. То, что без непосредственного участия воды не может ни образоваться, ни утилизироваться основное биоэнергетическое "топливо" -- АТФ, известно давно, но до конца ее участие даже в этих процессах не осмыслено. Тем более, практически неизвестным для научной общественности  остаются чрезвычайно важные для понимания роли воды в жизнедеятельности недавно открытие новые свойства водных систем. Установлено, что все водные системы устойчиво неоднородны по структурной организации, т.е. в реальной жидкой воде включают в себя по меньшей мере две сильно отличающихся по физико-химическим свойствам фазы. Гетерогенность водных систем на всех уровнях их организации, начиная с нано- и микроскопического обеспечивает возможность разделения электрических зарядов  между сосуществующими в них фазами. Благодаря этому водные системы способны за счет их свободной энергии совершать различные виды работ – от механической ("самодвижение воды") до химической, что позволяет рассматривать воду как активную физическую среду. Электронно-возбужденное состояние водных систем реализуется, в частности, благодаря возможности протекания в них реакций окисления воды при сопряженном восстановлении ей кислорода, в ходе которых возникают и "погибают" с выделением энергии электронного возбуждения свободно-радикальные и другие активные формы кислорода. Процессы медленного "горения" в воде и "горения" самой воды имеют тенденцию к самоорганизации во времени и пространстве, проявляющейся, среди прочего, в появлении колебательно-волновых режимов. Поэтому вода, как комплексная физическая система, может рассматриваться не только как источник и преобразователь энергии для осуществления процессов жизнедеятельности, но и как ритмоводитель, обеспечивающий согласование протекающих в ней биохимических процессов, и как антенна для приема живыми системами внешних управляющих сигналов.

 

27 января
Тема: "Мировая энергетическая революция? Развитие ВИЭ в современном мире"
Докладчик: В.А. Сидорович (кандидат экономических наук, генеральный директор Институт энергоэффективных технологий в строительстве, г. Москва)

Аннотация:
Рост доли ВИЭ в мировом энергетическом балансе - временное явление или долгосрочная тенденция? Какой вид энергетики будет доминировать в XXI веке? Насколько развитие ВИЭ угрожает "углеводородной экономике"?

 

2015 год

 

13 ноября
Тема: "Новые методы эпигенетической ДНК-диагностики: GLAD-ПЦР анализ сайтов метилирования ДНК в регуляторных областях генов-онкосупрессоров при канцерогенезе"
Докладчик: С.Х. Дегтярев (доктор биологических наук, профессор, ООО "Сибэнзим", ГНЦ ВБ "Вектор", г. Новосибирск)

Аннотация:
На основе нового типа ферментов, метил-зависимых сайт-специфических ДНК-эндонуклеаз, обнаруженных и охарактеризованных нами ранее, разработан новый метод определения метилированных участков ДНК в геноме человека и млекопитающих и показана применимость данного метода для определения статуса метилирования регуляторных областей генов-онкосупрессоров в ДНК человека.Разработан метод GLAD-ПЦР анализа, позволяющий определять метилирование сайтов RCGY в заданном положении генома человека, показана высокая чувствительность и специфичность предлагаемого метода и представлены результаты его применения для определения аберрантного метилирования генов-онкосупрессоров в препаратах ДНК из опухолевых тканей. Обсуждаются возможности использования метода GLAD ПЦР анализа для диагностики онкологических заболеваний на ранних стадиях.

 

23 сентября
Тема: "Опыт использования метода хромато-масс-спектрометрии при исследовании артефактов, обнаруженных при археологических раскопках"
Докладчик: В.М. Пожидаев (кандидат химических наук, главный специалист, ресурсный центр молекулярной и клеточной биологии Курчатовский комплекс НБИКС-технологий НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация:
В докладе освещены исследования остатков содержимого сфероконического сосуда, найденного при раскопках древнего Булгарского городища на территории республики Татарстан.

 

1 июля
Тема: "Микробный биотопливный элемент для устройств альтернативной микроэнергетики (генерация электрической энергии  в процессе биоэлектрокатализа)"
Докладчик: А.Н. Решетилов (доктор биологических наук, профессор, Лаборатория биотехнологии и биоэнергетики Курчатовский комплекс НБИКС-технологий НИЦ "Курчатовский институт", заведующий лабораторией биосенсоров Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина)

Аннотация:
МБТЭ (микробный биотопливный элемент) является возобновляемым источником энергии. В качестве "генератора" электрической энергии используется живая материя – клетки микроорганизмов, фракции их мембран, ферменты, а не химическая реакция. МБТЭ – это система "живого электричества".

Задачи исследования включали разработку микробного биотопливного элемента для потенциально широкого практического применения (медицина, охрана окружающей среды, контроль технологических процессов), в том числе:

- разработка подходов для создания миниатюрных МБТЭ.
- создание МБТЭ для питания кардиостимуляторов, микродозаторов, биосенсоров.
- повышение выходного напряжения МБТЭ за счет применения конвертерного преобразования.
- двойное применение МБТЭ – как источника питания и как элемента, очищающего окружающую среду.

 

17 апреля
Тема: "Системная метаболическая инженерия дрожжей Yarrowia lipolytica, направленная на создание рекомбинантных штаммов-продуцентов энергоемких субстратов"
Докладчик: Е.Ю. Юзбашева (кандидат биологических наук, старший научный сотрудник)

Аннотация:
Представлены метаболические пути синтеза и деградации липидов микроорганизмами. Описаны современные данные, демонстрирующие подходы к созданию рекомбинантных штаммов сверхпродуцентов внутриклеточных липидов на базе дрожжей Yarrowia lipolytica. Излагаются исследования, проведенные в лаборатории БРЦ ВКПМ (ГосНИИ Генетика), в области метаболической инженерии дрожжей Y. lipolytica.

 

26 марта
Тема: "Биотехнологический потенциал анаэробных микроорганизмов"
Докладчик: А.C Галушко (кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник сектора экологической микробиологии отдела светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем ФГБНУ Агрофизический научно-исследовательский институт, г. Санкт-Петербург)

Аннотация:
Разработка новых методов культивирования микроорганизмов в последние декады прошлого века привела к значительному прогрессу в понимании разнообразия анаэробных микроорганизмов и процессов, осуществляемых этими микроорганизмами. Очень интересными и перспективными для биотехнологии являются бактерии, восстанавливающие железо (3+). Представители этой физиологической группы бактерий обладают полифункциональными свойствами. Исследования организмов рода Geobacter показали, что в дополнение к традиционным акцепторам электронов, они способны использовать необычные для природы соединения, например, присутствующие в сточных водах химических заводов. Кроме того, Geobacter spp. способны разлагать органические вещества, вступая в ассоциативные связи с другими микроорганизмами с помощью межвидового переноса электронов. Другим потенциально важным для нефтяной индустрии свойством анаэробных микроорганизмов является способность разрушать углеводороды. Метилированные моноциклические ароматические соединения легко разрушаются многими денитрифицирующими и сульфат восстанавливающими бактериями. В настоящий момент известно небольшое количество бактерий, окисляющих бициклические ароматические вещества. Кроме того, стало известно, что многие низкомолекулярные углеводороды могут разрушаться с образованием метана синтрофными ассоциациями микроорганизмов. Многие бактерии используют для активирования углеводородов уникальный механизм добавления молекулы фумарата к углероду метильной группы субстрата. В этом участвуют необычные субстрат специфичные ферменты, которые в настоящее время считаются биомаркерами анаэробного разложения углеводородов.

 

27 февраля
Тема: "Липид-белковые молекулярные машины, ответственные за жизнедеятельность клетки в норме и патологии"
Докладчики: С.А. Акимов (кандидат физико-математических наук), П.В. Башкиров (кандидат физико-математических наук), О.В. Батищев (кандидат физико-математических наук), лаборатория биоэлектрохимии, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Аннотация:
Индивидуальность и жизнедеятельность клетки во многом обеспечена ее различными мембранными структурами. Они не только служат барьером, но выполняют множество других функций: осуществляют передачу информации, преобразование энергии, производство механической работы, играют роль конвейера, без которого не может обойтись такой сложный завод, как живая клетка. Кроме плазматической мембраны, внутри клетки имеется множество мембранных образований – эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондрии, эндосомы и т.д. Мембранные структуры клетки всё время претерпевают различные топологические перестройки: слияние, деление, экзо- и эндоцитоз и т.п.

Все эти функции реализуются мембранными белками, а точнее различными белок-липидными молекулярными машинами. Особенность многих из таких молекулярных машин состоит в том, что они не предсуществуют, как, например, ионные каналы клетки, а собираются из "комплектующих" в ходе самих процессов.

Именно такие транзиторные системы являются предметом нашего исследования. В частности, нами были исследованы молекулярные механизмы работы белок-липидных молекулярных, обеспечивающих протекание клеточного эндоцитоза, инфицирования клетки вирусом гриппа А, а также исследованы свойства и механизмы формирования липидных нанодоменов – рафтов, являющихся необходимой платформой для функционирования многих белков клетки.

 

19 февраля
Тема: "Размышления о гальванических токах, электродвижущей силе, законе Ома и электрических рыбах"
Докладчик: В.М. Ольшанский (доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН )

Аннотация:
Вопросы: - как течет электрический ток?- почему течет электрический ток?- почему течет электрический ток?- что такое электрический ток? остаются без внятных ответов после изучения школьного курса физики. Это вызывает у многих отчуждение от физики.

Дальнейшее обучение в ВУЗах ориентировано не столько на прояснение физических представлений, сколько на освоении математических и иных мощных, но вспомогательных инструментов. Из ВУЗовских курсов физики фактически исключены темы, в которых применение математики оказалось не столь эффективным, чтобы продемонстрировать значимость математических навыков - например, электричество в живом. 

Физический смысл одного из важнейших и полезных физических законов – закона Ома, также как и физический смысл понятия "потенциал" для случая проводящих сред, фактически не обсуждается ни в школе, ни в ВУЗовских курсах.

Автор презентации видит причину этой проблемы в том, что при изучении физики нас не поощряют к прямому чтению и обсуждению первоисточников и эволюционной истории физических представлений. В презентации речь пойдет не только о чисто физических проблемах.

Защиты диссертаций
20.12.2018

Соискатель: В.Ю. Байрамуков

все защиты
Увидеть всё - Что такое синхротрон