Лаборатория биохимии

Заведующая лабораторией – к.б.н. Юлия Петровна Федоненко


Лаборатория биохимии была организована в 1980 году д.б.н. В.В. Игнатовым при открытии Института и сформирована, в основном, за счет сотрудников и выпускников кафедры биохимии и биофизики Саратовского государственного университета (СГУ). В работе лаборатории в то время приняли участие доцент к.б.н. С.К. Ступникова, к.б.н. В.Е. Никитина, Л.И. Крапивина и выпускники кафедры О.И. Соколов, А.К. Аристархов, И.Б. Жулин, И.Е. Мошков, Н. Акентьева, Л.П. Антонюк, А.В. Кумаков, М.А. Галкин и др. Часть молодежи в первые годы работы была направлена в ведущие институты АН СССР для обучения в аспирантуре и прохождения стажировок: О.В. Шипин, Ю.Ю. Берестовская, О.И. Соколов, И.Е. Мошков, Л.П. Антонюк, О.А. Степная, С.В. Трушин и др., из которых в Саратов вернулись далеко не все.

В связи с ремонтом здания Института начальный этап работы коллектива лаборатории проходил в СГУ на кафедре биохимии и биофизики. Основной тематикой исследований в то время являлись лектины (бобовых и злаковых растений) – углеводузнающие белки, играющие большую роль в ассоциативных взаимоотношениях растений с микроорганизмами. В результате был разработан способ и подготовлен лабораторный регламент получения препарата лектина пшеницы (с.н.с. к.б.н. Котусов В.В. и с.н.с. к.б.н. Крапивина Л.И.).

В дальнейшем исследования лаборатории биохимии были широки и разносторонни, но, в целом, направлены на решение основной задачи – выявление молекулярных механизмов растительно-микробных взаимодействий.

Одним из основных направлений было изучение углевод-связывающих и углевод-ассоциированных гликопротеидов – экстензинов, а также гликолитических ферментов как основных медиаторов, обеспечивающих феномен узнавания на ранних этапах взаимодействия микроорганизма с растительной клеткой. Специфичность этого процесса и ответные реакции растений, обеспечивающие их физиологическую совместимость с микрофлорой при формировании ассоциативного ризоценоза были исследованы в работах с.н.с. к.б.н. Н.Ю. Селиванова и с.н.с. к.с-х.н. Г.И. Стадник. Была исследована сортовая изоформная гетерогенность лектина пшеницы, проведено пептидное картирование этих белков. Впервые показано, что индукция синтеза экстраклеточных полипептидов апопласта и гидроксипролинбогатых белков клеточных стенок корней пшеницы формирует систему активного физиологического ответа растений пшеницы при инокуляции специфическими штаммами ассоциативных бактерий Azospirillum brasilense. Также было показано наличие у ассоциативных микроорганизмов группы экстраклеточных гликозидаз, индуцируемых при взаимодействии с корнями пшеницы.

Исследование пектинов, начатое в Институте д.х.н. Н.М. Птичкиной, было продолжено в группе биохимии растений и биотехнологии к.б.н. Н.Ю. Селивановым, к.б.н. О.Г. Шкодиной и к.б.н. А.А. Галицкой в рамках развиваемого научного направления, связанного с изучением механизма ферментативного процессинга пектиновых полимеров как основного пути образования биологически активных олигосахаридов. Показано, что пектиновые олигосахариды способны регулировать ростовые процессы у растений, повышать их устойчивость к заболеваниям, а также обладать выраженной биологической активностью в отношении клеток животных – подавлять пролиферативные и адгезивные свойства трансформированных клеток. Работы по этому направлению исследований проводились при финансовой поддержке Министерства науки РФ в рамках ГНТП «Экологически безопасные процессы химии и химической технологии» в 1996-1998 и 1999-2001 гг., а также конкурсного задания Научного совета «Химия и технология возобновляемого растительного сырья» 2002-2004 гг.

В 2004 году лабораторией при поддержке академика Ю.С. Оводова в Саратове была организована и проведена III Всероссийская конференция «Химия и технология растительных веществ».

Молекулярные основы фитопатогенеза исследовались группой сотрудников: к.б.н. О.А. Иосипенко, м.н.с. Е.Е. Калашниковой, вед. инженером Е.Н. Юдиной под руководством многолетнего заместителя заведующего лабораторией с.н.с. к.с-х.н. Г.И. Стадник. Направление, связанное с изучением синтеза и роли индолилуксусной кислоты в растительно-микробных взаимодействиях, разрабатывалось с.н.с. к.б.н. А.Д. Иосипенко; хемотаксиса – к.б.н. И.Б. Жулиным; влияния лектинов проростков пшеницы (АЗП) на микроорганизмы, ассоциированные с растениями, – к.б.н. Л.П. Антонюк.

С начала 90-х годов в лаборатории активно развивается углеводная тематика. Полисахариды как бактериального, так и растительного происхождения претендуют на весьма важную и разнообразную роль в формировании и успешном функционировании растительно-микробных симбиозов. Научные исследования группы биоорганической химии лаборатории биохимии связаны с изучением структуры и функций внеклеточных полисахаридов и полисахаридных комплексов, а также О-специфических полисахаридов почвенных бактерий. Среди объектов исследования в разные годы были фитопатогены Xanthomonas campestris и ассоциативные диазотрофные ризобактерии родов Azospirillum, Niveispirillum, Herbaspirillum и Paenibacillus.

В результате многолетних исследований получены приоритетные данные о структуре поверхностных гликополимеров азоспирилл, выявлено влияние условий выращивания на состав внеклеточных полисахаридов бактерий, получены количественные показатели, характеризующие защитную роль полисахаридсодержащих полимеров от негативного воздействия экстремальных факторов окружающей среды (проф., д.б.н. В.В. Игнатов, проф., д.х.н. И.М. Скворцов, проф., д.б.н. С.А. Коннова, с.н.с. к.б.н. Ю.П. Федоненко, с.н.с. к.б.н. Смолькина О.Н., н.с. к.б.н. Бойко А.С., н.с. к.б.н. Е.Н. Сигида, с.н.с. к.х.н. А.В. Бухаров, н.с. Д.А. Жемеричкин).

В результате изучения закономерностей адсорбции бактерий рода Azospirillum на корнях проростков пшеницы установлено, что этот процесс определяется временем совместного инкубирования, возрастом бактериальной культуры, концентрацией клеточной суспензии и штаммовой принадлежностью (с.н.с. к.б.н. И.В. Егоренкова).

В 1985, 1991, 2004 и 2011 гг. сотрудниками лаборатории были организованы четыре Всероссийские школы-конференции «Химия и биохимия углеводов» в Саратове. При поддержке академика Н.К. Кочеткова, который возглавил работу оргкомитета первой Всесоюзной школы-семинара (Саратов, 28 сентября – 2 октября 1985 г.), и самом активном участии сотрудников лаборатории углеводов ИОХ им. Н.Д. Зелинского эта конференция стала традиционной и всегда привлекает специалистов в области гликологии из многих городов России и зарубежья. А в 2014 г. сотрудники лаборатории принимали самое активное участие в организации и проведении II Всероссийской конференции «Фундаментальная гликобиология». В работе конференции участвовало более 150 ученых из различных научных центров России и СНГ, что позволило создать платформу для эффективного общения, плодотворного использования имеющихся ресурсов, выявления дополнительных перспектив для развития гликологии.

Работа лаборатории на протяжении всей своей деятельности неразрывно связана с биологическим и химическим факультетами СГУ. Большое количество студентов этих факультетов прошли на базе лаборатории биохимии производственную практику, выполнили дипломные проекты и вышли в большую науку, благодаря деятельности Учебно-научного центра физико-химической биологии СГУ и ИБФРМ РАН.

За время существования лаборатории аспирантами и сотрудниками защищены 32 кандидатские диссертации. В разное время в лаборатории работали и успешно защитили докторские диссертации И.М. Скворцов, О.В. Игнатов, Л.П. Антонюк, С.А. Коннова, А.А. Камнев. По мере развития ИБФРМ из лаборатории биохимии выделились самостоятельные научные подразделения. Многие бывшие сотрудники лаборатории продолжают работу в научных учреждениях других стран: И.Б. Жулин, В.А. Беспалов, О.Р. Фомина, А.В. Чернышев, Е.И. Сергеева и др.

Научная школа исследования растительно-микробных взаимодействий, созданная проф. В.В. Игнатовым, получила признание и заслуженное уважение в международном научном сообществе, неоднократно поддерживалась грантами Президента РФ в 2003-2008 гг., а также многочисленными отечественными и зарубежными фондами.

Группа биоорганической химии



Группа биохимии растительно-бактериальных симбиозов



Группа физиологии микроорганизмов

Авторизация
Обнаружили неточность?
Если Вы нашли ошибку в тексте – выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter