анализа экзон-интронной организации генов предложены

1 .Общая характеристика НИР.
Основное направление научной деятельности. В 2010 году сотрудниками кафедры велись
научные исследования по 13 темам.
- Кадровый состав исполнителей НИР: всего: 28, из них:
- штатных 14 , д.н. 6 к.н. 8__
2. Основные научные результаты
1. Проект «Структурно-функциональные свойства генов человека, ответственных за некоторые
онкологические заболевания. Их маркирование и диагностика заболеваний» по программе
фундаментальных исследований МОН РК.
Руководитель НИР - д.б.н., проф. Иващенко А.Т.
Научные результаты: на основе анализа экзон-интронной организации генов предложены
праймеры для выявления полиморфизма мРНК за счет альтернативного сплайсинга для
генов, участвующих в развитии рака пищевода (38 праймеров для 9 генов), желудка (39
праймеров для 11 генов), тонкой кишки (30 праймеров для 8 генов), ободочной кишки (44
праймера для 15 генов), прямой кишки (162 праймера для 38 генов) и молочной железы (110
праймеров для 20 генов), позволяющих выявить отклонение от нормы сочетаний экзонов, а
также делеции или вставки нуклеотидов в экзонах без их идентификации.
Востребованность научных результатов заключается в потребности методов
молекулярной диагностики онкозаболеваний (научных разработок, внедренных в
производство или находящихся на стадии внедрения нет).
2. Проект «Разработка биотехнологического комплекса «Вермикультура» для переработки
отходов сельскохозяйственного производства с целью получения высококачественных кормовых
добавок и биогумуса».
Руководитель: к.б.н., доцент Богуспаев К.К.
Научные результаты: для переработки отходов сельскохозяйственного производства с целью
получения высококачественных кормовых добавок и биогумуса», проект реализован в РГП
«Казахский национальный университет им. аль-Фараби» ДГП «НИИ проблем биологии и
биотехнологии» и Крестьянском хозяйстве «Маншук». Количество червей культивируемых на
навозе КРС увеличилось примерно в 2,19 раз, что свидетельствует о благоприятном использовании
компоста из навоза КРС. Отработаны оптимальные режимы работы биорезонансной установки БиУ-2
для ускорения созревания компостов и размножения червей.
Агрохимический анализ биогумуса показал, что полученный продукт полностью отвечает
требованиям ГОСТа РФ. Есть положительные результаты действия кормовых добавок на рост и
развитие птиц и свиней. Разработаны проекты Технических условий (ТУ) для размножения червей и
технологический регламент производства биогумуса.
3. Проект «Изучение влияние микоризных грибов на механизмы устойчивости и накопления
тяжелых металлов (Zn,Cd) у растений галофитов и гликофитов».
Руководитель: к.б.н., доцент Богуспаев К.К.
Микоризация фасоли обыкновенной (Ph. vulgaris) в условиях лабораторного опыта приводила к
повышению роста растений, увеличению общей площади листьев и повышению содержания
каротиноидов; Внесение в почву свинца приводило к заметному снижению исследованных
параметров (длинна побегов и площадь листьев), как у микоризных, так и у не микоризных растений
Ph. vulgaris; Использованные концентрации свинца (300мг/кг) снижали исследуемые параметры
(длинна побегов и площадь листьев), как у микоризных, так и у не микоризных растений Ph. vulgaris,
при этом микоризные растения развивались заметно лучше, чем не микоризные и их листья
содержали большее количество каротиноидов, что свидетельствует о протекторном действии грибов.
2. Внесение инокулюма грибов-микоризообразователей приводит к повышению содержания
хлорофилла а и b в листьях исследованных нами растений Avena sativa L. Показатель содержания
хлорофилла а + b в листьях растений овса у микоризных экземпляров был в среднем на 12,4 % выше,
чем у не микоризных. Внесение в почву тяжелых металлов в целом негативно влияло на содержание
хлорофилла в листьях исследованных растений, приводя к заметному снижению изученных
параметров. Вместе с тем, показатель содержания хлорофилла а у не микоризных растений как при
внесении Zn, так и при внесении Cu немного повышался, в то время как у микоризных снижался по
сравнению с вариантом опыта без внесения металла. При этом, содержание хлорофилла а у
микотрофных растений было выше, чем у не микотрофных, как при внесении цинка, так и при
внесении меди.
4. Проект “Разработка научных основ биотехнологического метода получения простагландинов –
регуляторов процессов создания и воспроизводства ценных сельскохозяйственных животных» по
программе фундаментальных исследований МОН РК.
Руководитель проекта - проф., д.б.н. Бейсембаева Р.У.,
Научные результаты: разработан метод и получены активные ферментные
препараты
иммобилизованной мембраносвязанной биферментной простагландинсинтазной системы клеток
крови овец. Исследованы зависимости циклооксигеназной и пероксидазной активностей PGНсинтазы в составе иммобилизованной мембраносвязанной биферментной системы от количества
субстратов, доноров электронов, кофактора, рН реакционной среды.
Разработан лабораторный регламент синтеза простагландина Е2 с использованием в качестве
гетерогенного катализатора неиммобилизованной и
иммобилизованной на силикагель
мембраносвязанной биферментной системы.
5. Проект «Разработка научных и методических основ содержания тяжелых металлов, пестицидов и
радионуклидов в цепи почва – вода – пастбищные растения – молоко верблюдиц различных регионов
Казахстана» по программе фундаментальных исследований МОН РК
Руководитель проекта - PhD Конуспаева Г.С.
Научные результаты: Отработаны условия экстрагирования остаточных количеств пестицидов в
молоке, воде, почве, растениях. Определено содержание остаточных количеств пестицидов в молоке
и шубате Алматинской области. Определено содержание остаточных количеств пестицидов в молоке
и шубате Южно-Казахстанской области.
6. Проект «Оценка физиолого-биохимического статуса и биоремедиационной активности
организмов активного ила и почв для разработки эффективных систем очистки сточных вод и
нарушенных экосистем» ПФИ, МОН РК.
Руководитель проекта - проф., д.б.н. Карпенюк Т.А.
Научные результаты: в модельных экспериментах изучена динамика поглощения из культуральной
среды ионов цинка и меди и степень деструкции компонентов дизельного топлива клетками бактерий
и дрожжей, выделенных из активного ила.
7. Проект «Пополнение коллекции хозяйственно ценных культур микроводорослей и
цианобактерий для сохранения биоразнообразия и использования в биотехнологии»,
Руководитель проекта - доц., к.б.н. Джокебаева С.А.
Научные результаты: Создана коллекция живых культур микроводорослей, включающая виды,
выделенные из различных биотопов Казахстана (93 штамма). Изучены ростовые процессы, а также
влияние химических и физических факторов на ростовую активность некоторых экономически
значимых видов микроводорослей. Выявлены оптимальные среды выращивания и хранения, режимы
и сроки культивирования экономически ценных видов микроводорослей. Изучена продукционная
способность коллекционных штаммов микроводорослей: накопление суммарного белка, углеводов и
липидов в зависимости от продолжительности культивирования. Разработаны протоколы
криозамораживания зеленых, синезеленых и диатомовых водорослей, позволяющие сохранять после
оттаивания высокий уровень жизнеспособности клеток. Разработаны паспорта альгологически и
бактериологически чистых культур микроводорослей, а также рекомендации по их культивированию
и длительному хранению.
8. Проект «Изучение физиолого-биохимических особенностей ассоциативного симбиоза
водорослей для разработки биотехнологий получения средств защиты, биорегуляторов и
стимуляторов роста и развития сельскохозяственных культур» КН МОН РК
Руководитель проекта - доц., к.б.н. Джокебаева С.А.
Научные результаты:
определено влияние различного соотношения биомасс видов
микроводорослей на характер межвидовых взаимоотношений в дикультуре. Изменение
количественного соотношения популяций видов от 1:1 до 1:5 и 1:10 не приводило к смене типа
биотических взаимовлияний. Выявлены морфометрические изменения видов в дикультурах по
сравнению с монокультурами. В мутуалистических смесях все показатели имеют тенденцию к
увеличению. В антагонистических дикультурах морфометрические показатели, характерные для
монокультур имеют тенденцию к уменьшению и исчезновению. В фильтратах всех дикультур с
мутуалистическим типом взаимоотношений видов проявлялась ауксино-, цитокинино- и
гиббереллино-подобная активность различной степени выраженности. В двухвидовых культурах
изменяется
активность и ЭФ спектры ферментов пероксидазы, о-дифенолоксидазы,
аскорбатоксидазы и супероксиддисмутазы..
Введены в
культуру 15 новых штаммов
микроводорослей, выделенных из проб природных водных, почвенных, эпифитных и других
ассоциативных систем.
9. Проект Региональный IAEA Project RER5013 “Evaluation of Natural and Mutant Genetic Diversity in
Cereals Using Nuclear and Molecular Techniques”, 2007-2011.
Национальный координатор д.б.н.., проф. Кенжебаева С.С.
Научные результаты: С целью расширения генетического разнообразия и поиска новых генов
сопряженных с устойчивостью к абиотическим факторов созданы М1 и М2 поколения растений
пшеницы с использованием γ-грей облучения. Проведен скрининг полученных растений в полевых
условиях.
10. Проект Национальный IAEA КАZ 5002 “Improving wheat and maize using Nuclear and
Molecular Techniques”, 2009-2011.
Руководитель - д.б.н.., проф. Кенжебаева С.С.
Научные результаты: разрабатываются типы молекулярных маркеров для молекулярногенетического маркирования сортов и форм пшеницы и кукурузы.
11. Проект «Использование технологии фиторемедиации для восстановления загрязненных
пестицидами и тяжелыми металлами почв в зонах создания продовольственных поясов Южного и
Восточного Казахстана».
Руководитель - д.б.н.., проф. Сарсенбаев Б.А.. соисполнитель – д.б.н., проф. Атабаева С.Д.
Научные результаты: - виды ежа сборная (Dactylis glomerata L.), костер безостый (Bromus
inermis L.), щетинник зеленоколосый (Setaria viridis L), тимофеевка луговая (Phleum pretense
L.), пырей ползучий (Agropyron repens L.) и ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) обладают
ремедиационной способностью. Установлено, что для фитоочистки Zn-загрязненных почв
необходимо использовать 4 вида: T. arvense, A. repens, S. viridis, D. Glomerata,
для Pbзагрязненных почв 4 вида: A. repens, S. viridis, T. arvense, Ph. рratensе
для Cu и Cd 2 вида: T. arvense, A. repens. Изученные растения рекомендуется использовать
на загрязненных тяжелыми металлами территориях для фитостабилизации.
12. Проект «Исследование генотипов пшеницы в условиях загрязнения тяжелыми металлами и
идентификация форм, перспективных для возделывания в Восточно-Казахстанском регионе»
Руководитель – к.б.н. доц. Алыбаева Р.А. Отв. исполнитель – д.б.н., проф. Кенжебаева С.С.
Научные результаты: Исследованы различные генотипы озимой пшеницы в ВосточноКазахстанских агроценозах, с целью оценки накопления кадмия. Показано, что при количествах
кадмия, превышающем ПДК в почве, содержание его в зерне превышает ПДК для семян.
Исследование также выявило значительные различия в накоплении кадмия по генотипическому
признаку. Скрининг различных генотипов озимой пшеницы
на устойчивость к кадмию в
лабораторных условиях позволил выявить устойчивые и чувствительные к кадмию формы озимой
пшеницы.
Изучение влияния ионов цинка на проницаемость клеточных мембран надземных органов
устойчивого и чувствительного сортов пшеницы Мироновской-808 и МК-3745 показало, что
проницаемость клеточных мембран для электролитов при действии высокой концентрации цинка
(400 мг/л) увеличивается: у с. Мироновская – 808 проницаемость мембран увеличивалась при
действии цинка – на 26%. При действии цинка у с. МК-3745 проницаемость мембран для
электролитов повышалась на 76%.
13. Проект «Разработка технологии получения перспективных линий озимой пшеницы для
возделывания в различных климатических зонах Казахстана».
Руководитель: д.б.н., Богданова Е.Д. Соисполнитель – Турашева С.К., к.б.н. доцент
Научные результаты: Проведен физиолого-биохимический анализ дигаплоидных линий
первого и второго поколения. Установлено, что по относительному приросту наземной части и
первичных корней в условиях искусственной засухи выделялся дигаплоид ДГ07/5-8-1, у которого
линейные параметры роста вегетативной части были на 9,89 %, и соответственно, прирост корней на
3,29 % больше, чем в контроле. Дигаплоидные линии отличались адаптивными морфологическими
особенностями стеблей, листьев, повышающих их выносливость, толерантность к действию
длительной засухи. Определялась водоудерживающая способность исследуемых дигаплоидов.
Водоудерживающая способность полевых растений мягкой пшеницы колебалась от 10,42 % до 30,79
%. Водоудерживающая способность дигаплоида ДГ07/5-8-1 была в 1,3 раза больше, чем у его
исходной формы. Дигаплоидная линия ДГ07/5-17-6 уступала по показаниям в условиях засоления
ВУС первой дигаплоидной линии и составляла 78,94%.