Науково-дослідна робота

Науково-дослідна робота на факультеті ведеться за такими напрямами:

Актинобактерії роду Streptomyces і їхні метаболіти у біорегуляції рослин

Доктор біологічних наук БІЛЯВСЬКА ЛЮДМИЛА ОЛЕКСІЇВНА

Основні напрями досліджень, очолювані д.б.н. Білявською Л.О., в яких активну участь беруть студенти Інституту біомедичних технологій Університету «Україна», визначається актуальністю тематики, яка спрямована на отримання фундаментальних знань, що стосуються розробки наукових засад системного підходу до вивчення комплексу метаболітів різноспрямованої біологічної активності ґрунтових стрептоміцетів-антагоністів фітопатогенів і фітонематод, визначенню ролі продуцентів у біорегуляції рослин на молекулярному і клітинному рівнях; теоретичному обґрунтуванню та експериментальному підтвердженню стратегії створення новітніх екологічних полікомпонентних метаболічних біопрепаратів фітозахисної, рістстимулювальної і адаптогенної дії та оцінці їхньої ефективності. Такі знання дозволять розробити стратегію створення нових біопрепаратів для екологічно орієнтованої фітосанітарної оптимізації агроценозів із використанням мікробного потенціалу стрептоміцетів.

Основними фундаментальними результатами в галузі мікробіології, мікробного синтезу, біотехнології, агроекології є започаткування системного підходу до вивчення фундаментальних основ синтезу комплексу метаболітів стрептоміцетами-антагоністами, які обумовлюють прояв біологічної (фітозахисної, рістстимулювальної, адаптогенної) активності продуцентів у біорегуляції рослин на молекулярному, клітинному, організменному рівнях і у праймінг ефекті. Це дозволяє теоретично обґрунтувати та експериментально підтвердити принципово нову стратегію створенню новітніх екологічних полікомпонентних метаболічних біопрепаратів, оцінити їхню ефективність і впровадити для екологічно орієнтованої фітосанітарної оптимізації агроценозів.

Результати досліджень Білявської Л.О. зі студентами стали основою для розроблення теоретичних і практичних основ збалансованого функціонування агрофітоценозів у напрямку біологізації аграрного виробництва та охорони навколишнього середовища, які впроваджуються у господарствах різних ґрунтово-кліматичних зон. Новітні екологічні поліфункціональні метаболічні біопрепарати для рослинництва становлять комерційний інтерес для виробництва і мають інвестиційну привабливість. Застосування новітніх біотехнологічних продуктів мікробного походження дозволяє зменшити норми внесення пестицидів і мінеральних добрив, що сприятиме заощадженню енергоресурсів і покращенню екологічного стану орних земель.

 

МУТАЦІЙНИЙ СТАТУС ТА ЕКСПРЕСІЯ ДЕЯКИХ ГЕНІВ У ХВОРИХ НА ХРОНІЧНУ ЛІМФОЦИТАРНУ ЛЕЙКЕМІЮ, ЯКІ ПОСТРАЖДАЛИ ВНАСЛІДОК АВАРІЇ НА ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ АЕС

Доктор медичних наук, професор ЧУМАК АНАТОЛІЙ АНДРІЙОВИЧ

Напрямок досліджень, очолюваний д.м.н. Чумаком А.А., в якому активну участь беруть студенти Університету, визначається актуальністю тематики, яка спрямована на підвищення ефективності діагностики і прогнозування перебігу патологічного процесу у хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію.

Хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ) В-клітинного походження належить до найбільш поширених онкогематологічних захворювань у групі учасників ліквідації наслідків аварії (ЛНА) на Чорнобильській АЕС. Одним із найважливіших маркерів прогнозу ХЛЛ є мутаційний статус генів важких ланцюгів імуноглобулінів (IGHV генів). Експресія на поверхні лейкемічних клітин немутованих (UM) IGHV генів асоційована зі скороченням безрецидивного і загального виживання хворих. Причини цього остаточно не з’ясовані. Припускається, що у випадках ХЛЛ з UM IGHV генами відбувається більш інтенсивна передача внутрішньоклітинного сигналу при зв’язуванні В-клітинного рецептора (ВКР), який пов’язаний із кіназою ZAP-70. Це призводить до підвищеної проліферативної активності лейкемічних клітин і більш агресивного перебігу хвороби. Крім наявності білка ZAP-70, лейкемічні клітини при немутованому статусі IGHV генів характеризуються активацією експресії гена ліпопротеїнліпази (lipoprotein lipase, ЛПЛ). ЛПЛ – центральний фермент метаболізму ліпідів. У вигляді гомодимера він гідролізує тригліцериди та ліпопротеїди дуже низької щільності. Вважають, що ЛПЛ відіграє суттєву роль у реалізації негативного прогностичного значення UM IGHV генів: вона активує ліполіз, використання ліпопротеїдів як джерела енергії та сприяє проліферації клітин. Водночас ЛПЛ сприяє зв’язку В-лімфоцитів при ХЛЛ із мікрооточенням та отриманню додаткових проліферативних і антиапоптичних стимулів, з’єднуючи протеоглікани на поверхні злоякісно трансформованих В-клітин та інших клітин (макрофагів, Т-лімфоцитів, ендотелії судин тощо.

Таким чином, на даному етапі проводиться дослідження експресії гена ЛПЛ у хворих на ХЛЛ залежно від радіаційного анамнезу та мутаційного статусу IGHV генів.

 

БІОТЕХНОЛОГІЯ КУЛЬТИВУВАННЯ ЇСТІВНИХ І ЛІКАРСЬКИХ ГРИБІВ

Доктор біологічних наук ПОЄДИНОК НАТАЛІЯ ЛЕОНІДІВНА

Напрямок досліджень, очолюваний д.б.н. Поєдинок Н.Л., в якому активну участь беруть студенти Університету, визначається актуальністю тематики, яка спрямована на розробку екологічно чистих технологій і поліпшення якості життя сучасної людини в умовах погіршення екологічної ситуації на нашій планеті.

Культивування лікарських макроміцетів є вагомим внеском у позитивне вирішення таких гострих проблем людства, як дефіцит продуктів харчування, забруднення оточуючого середовища та погіршення здоров’я людей. Сучасні технології культивування лікарських грибів базуються на фундаментальних знаннях про їх біологічні властивості, що дозволяє контролювати найбільш важливі функції грибного організму та забезпечити одержання плодових тіл, біомаси міцелію та продуктів метаболізму бажаної якості в необхідній кількості. Шапинкові грибі розглядаються сьогодні не тільки як цінний харчовий продукт, але і як важливе джерело одержання природних фармакологічних речовин онкостатичної, антивірусної, імуномодулюючої, антисклеротичної, тонізуючої та ін. дії. Така дія грибів обумовлена наявністю біологічно активних компонентів. Особлива роль серед них належить високомолекулярним вуглеводам і меланінам, які є основою ряду лікарських і лікувально-профілактичних засобів із антиоксидантною, антиканцерогенною і імуномодулюючою дією. В зв’язку з погіршенням екологічної ситуації та стану здоров’я населення в Україні одержання вітчизняних лікувально-профілактичних харчових продуктів та фармакологічних препаратів із природних джерел, зокрема із грибів, є надзвичайно актуальним.

Аналіз даних патентної і науково-технічної літератури показав, що фактори, що сприяють інтенсивному утворенню полісахаридів, ліпідів та їх біоактивних компонентів, у вищих грибів, у порівнянні з мікроскопічними грибами і дріжджами, практично не вивчені.

Вивчення фізіологічних особливостей досліджуваних грибів, встановлення у них потенційних можливостей, направленої регуляції синтезу метаболітів дозволить повніше розкрити їх біосинтетичні можливості.

 

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНІ ТА БІОІНФОРМАТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ

Кандидат біологічних наук ЗЕЛЕНА ЛЮБОВ БОРИСІВНА

Сучасні біологічні дослідження ґрунтуються на детальному вивченні властивостей і ознак організмів, що супроводжуються молекулярно-генетичними дослідженнями геномів і транскриптомів цих організмів. Проведення таких аналізів дозволяє ідентифікувати організми, виявляти генетичні основи цілого спектру характеристик організмів, передбачати прояв певних ознак, прослідковувати вплив біотичних і абіотичних факторів на первинну структуру ДНК, активність генів та наслідки цих змін на фенотип організму.

Актуальність та необхідність проведення молекулярно-генетичних і біоінформатичних аналізів зумовила формування окремого напрямку досліджень, що проводяться в Інституті біомедичних технологій. Експериментальні роботи, що виконують студенти кафедри мікробіології, сучасних біотехнологій, екології та імунології, які очолює к.б.н. Зелена Л.Б., спрямовані на розгляд трьох складових характеристики мікроорганізму:

(1) біоінформатичний аналіз: пошук і аналіз депонованих нуклеотидних послідовностей генів, що кодують досліджувані білки, філогенетичний аналіз;

(2) аналіз геному мікроорганізму: виділення ДНК та ампліфікація консервативних ділянок геному для подальшої ідентифікації; аналіз мінливості геному з використанням різних ДНК-маркерів; ПЛР-аналіз наявності генів досліджуваних білків у геномі;

(3) аналіз експресії генів синтезу біологічно-активних та промислово важливих сполук мікроорганізмів.

У результаті досліджень за даним напрямком здійснюються роботи з ідентифікації та філогенетичного аналізу мікроорганізмів, виділених із різних джерел (напр., продукти харчування, грунти), ПЛР-аналіз фізіолого-біохімічних ознак мікроорганізмів та закономірності їх мінливості та успадкування; молекулярно-генетичні основи функціонування генів біотехнологічних властивостей бактерій і дріжджів; вплив абіотичних та біотичних чинників на структурно-функціональні особливості життєдіяльності та адаптації мікроорганізмів.

Вивчення молекулярно-генетичних основ життєдіяльності бактерій і дріжджів дозволить розширити знання щодо механізмів функціонування геномів мікроорганізмів у різних умовах; застосування генетичних методів ідентифікації бактерій та грибів, виділених із різних джерел, сприяє вивченню біорізноманіття мікроорганізмів, що заселяють різноманітні еконіші, а також дозволить студентам набути досвіду для роботи в діагностичних лабораторіях.