МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, наука о механизмах хранения, передачи и реализации генетической информации, строении и функции нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот). Сформировалась в ходе развития направлений биохимии, исследующих биополимеры. Связана с биологией, биоинформатикой, генетикой, микробиологией, физикой, химией и др. науками. Важной областью М.б. является генетическая инженерия, на базе которой развивается биотехнология. В Башкортостане исследования по М.б. начаты В.Г.Конаревым, создавшим в 1956 в Биологии институте лабораторию нуклеинового обмена, и продолжены в Биохимии и генетики институте Ал.Х.Баймиевым, Ан.Х.Баймиевым, В.А.Вахитовым, Ш.Я.Гилязетдиновым, Ф.Р.Гималовым, Б.Р.Кулуевым, А.В.Чемерисом и др. Изучена структурно‑функциональная организация генов рибосомных РНК (рРНК) пшениц и их диких сородичей — эгилопсов, включая их регуляторные области. На примере полиплоидных пшениц раскрыта природа ядрышкового доминирования, изучены характер и степень метилирования цитозиновых остатков в промоторных областях генов различных видов пшеницы и эгилопсов. Секвенирован полный хлоропластный геном диплоидной пшеницы Синской, ведётся сборка и анализ полного ядерного генома этой пшеницы (А.Р.Кулуев). Проводятся исследования молекулярно‑биологических аспектов фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями в симбиозе с бобовыми растениями, у которых клонированы и секвенированы (около 30 видов) фрагменты генов лектинов, отвечающих за связывание углеводов (Ал.Х.Баймиев); генов фиксации атмосферного азота у клубеньковых бактерий, на основе которых создан ряд генно‑инженерных конструкций для получения рекомбинантных вариантов ризобий (Ан.Х.Баймиев). На основе клонированных генов гликопротеинов и нуклеокапсидного белка хантавируса, являющегося этиологическим агентом геморрагической лихорадки с почечным синдромом, созданы генно‑инженерные конструкции, служащие прототипом ДНК‑вакцины против этого вируса (Ю.М.Никоноров). Совместно с сотрудниками Института биологии (О.Н.Логинов, Н.Г.Усанов) в фаговых векторах созданы геномные библиотеки бактерий Bacillus sp. и Paenibacillus macerans, при скрининге которых выявлены, субклонированы и секвенированы гены бета‑ и альфа‑циклодекстринглюканотрансфераз, превращающих крахмал в циклические олигосахариды — циклодекстрины. В Институте биохимии и генетики под руководством А.В.Чемериса функционирует научная школа по генной инженерии растений. Созданы многочисленные трансгенные растения разных видов: травянистые (амарант, арабидопсис, пшеница, рапс, табак, томат, хлопчатник, одуванчики — лекарственный, кок‑сагыз и крым‑сагыз), в т.ч. с хозяйственно‑полезными признаками, а также древесные растения (осина и параспония). Получена уникальная трансгенная (композитная) облепиха с геном лектина бобового растения, образующая клубеньки с ризобиями (З.Р.Вершинина). Ведутся работы по редактированию геномов разных видов растений с помощью передовой технологии CRISPR/Cas (Г.А.Геращенков, Б.Р.Кулуев, Е.В.Михайлова). В Институте биологии проводятся исследования по созданию рекомбинантных штаммов‑деструкторов ксенобиотиков различной природы (Т.В.Маркушева).