Мы вступили в постгеномную эру. И КИББ шагает впереди

-Значение фундаментальной науки, а преимущественно ею занимается коллектив нашего института, зачастую недооценивают и рядовые обыватели, и власть предержащие. Интересуют всех, как правило, прикладные исследования, и в первую очередь те из них, что можно применить на практике уже сегодня. Но ведь это аксиома: развитого государства и развитого общества не бывает без развитой фундаментальной науки, именно она проторяет пути для прикладных исследований, - говорит директор Казанского института биохимии и биофизики КНЦ РАН, член-корреспондент РАН, доктор химических наук Александр Гречкин. - Прикладная наука и фундаментальная - как два крыла. С одним ведь не полетишь...Но нельзя сказать, что наши фундаментальные исследования абсолютно далеки от практики. К примеру, в работах отдела клеточной сигнализации, которым я заведую, просматриваются практические перспективы, и весьма заманчивые...

Но вернемся к истории института. Он был создан в 1945 году на базе биологических школ КГУ. Первым директором был назначен известный морфолог-эволюционист Николай Ливанов. Однако уже через три года в "Красной Татарии" появилась статья, в которой его клеймили как главу казанских вейсманистов-морганистов, попросту говоря, как "врага народа". Профессору пришлось оставить институт. После этого в разное время им руководили профессора Алексей Кибяков, Алексей Алексеев, Николай Гусев, благодаря каждому из них расширялся круг тем, которыми здесь занимались. На своем веку этому научному учреждению пришлось пережить и ряд реорганизаций. Так, в 1963 году институт был включен в состав Казанского университета, а в 1971-м - возвращен в состав АН СССР.

- Институт постепенно развивался и изменялся таким образом, что доминирующими стали исследования, связанные с растениями. А в 1998 году он был переименован в Институт биохимии и биофизики. Развитие биохимии связано прежде всего с именем выдающегося ученого Игоря Тарчевского, питомца КГУ, основавшего в университете в начале 60-х годов прошлого века кафедру биохимии, - рассказывает Александр Николаевич. - Он пришел в наш институт в 1974 году и с 1975 по 1992 год возглавлял его. Это были золотые годы для КИББ - годы роста, переоснащения, развития материальной базы. В коллективе появилось много молодых биологов, химиков, физиков. Исследования в области физико-химической биологии вышли на первый план. Исследования наших лабораторий были включены в Государственную научно-техническую программу "Физико-химическая биология". Это позволило получить уникальные приборы и дорогостоящие реактивы, столь необходимые для научной работы. Для изучения процессов обмена веществ в растениях Тарчевскому пришлось создавать новую материальную базу, связанную с применением изотопов и хроматографии. Игорю Анатольевичу принадлежат классические работы в этой области. Более полувека он занимался исследованиями в области физиологии и биохимии растений, выдвинул и обосновал концепцию неспецифических изменений фотосинтетического метаболизма при стрессе, исследовал особенности работы основных сигнальных систем клеток растений. Он пришел к выводу, что в клетках растений действует единая сигнальная сеть, включающая в себя несколько сигнальных систем, взаимодействующих друг с другом. Их промежуточные продукты помогают выработать устойчивость к неблагоприятным климатическим факторам. Впоследствии возникло новое направление, изучающее не первичные продукты, а более сложные молекулы - белки, липиды.

Александр Николаевич - ученик Тарчевского. Как уже говорилось выше, сфера его научных интересов - изучение клеточной сигнализации, окислительного метаболизма полиеновых жирных кислот в растениях. В его отделе занимаются поиском и определением молекулярного строения и физиологической активности новых метаболитов-оксилипинов. Учеными идентифицировано около 20 новых оксилипинов, часть из которых - раневые гормоны и стимуляторы роста.

- Наша задача - изучение сигналов внутри растений и клеток. Исследование клеточной сигнализации - одно из основных направлений в современной биологии. Работы в этом направлении начались лишь с середины 80-х годов прошлого века, но уже достигнуты немалые успехи, - говорит А.Гречкин. - Теперь мы яснее представляем механизм передачи сигнала, например, предупреждения о неблагоприятных для растения изменениях, скажем, о появлении листогрызущего насекомого или об изменении температуры. Определены сенсоры, которые подают сигналы, и те, которые их воспринимают. Цель сигнала - перепрограммирование генетической информации, то есть использование ее в клетке.

- Но что толку от перепрограммирования клеток растения, ведь гусеница его уже грызет...

- Идет передача информации по растению. Под действием сигналов образуются новые белки, чтобы бороться с неблагоприятным воздействием. Для этого вырабатываются ферменты, продукты которых обладают отпугивающими свойствами - с неприятным запахом, вкусом или ядовитые.

Биология сейчас сделала большой скачок. Произошла революция в исследовании генома человека и растений. Геном человека и двух растений (арабидопсиса и риса) расшифрованы полностью.

В биологии наступила постгеномная эра. Это привело к парадоксальной ситуации: мы располагаем информацией о геноме человека, но не знаем ее назначения. С расшифровкой генетической информации открылись новые горизонты, и до них мы дойдем не скоро. Понять роль этой информации мы сможем, изучив протеом - совокупность белков в клетке.

Когда мы переориентировались на сигнальные системы, нас стали интересовать не столько процессы синтеза биополимеров и липидов, сколько процессы их деградации, распада. При распаде получаются молекулы, которые отличаются высокой сигнальной активностью. Моя лаборатория изучает липиды, образование молекул при их распаде. При этом обнаружены новые природные соединения, новые пути их превращений.

Кроме того, в институте создана группа молекулярной биологии, интересы которой лежат в области генетической инженерии, клонирования. Группа молодая, но ею уже накоплен определенный опыт

Второе значимое направление в нашем институте - биофизика. Лабораторией молекулярной биофизики руководит доктор физико-математических наук, профессор Владимир Федотов, пришедший в институт со студенческой скамьи. Им создан новый раздел ядерного магнитного резонанса - спектроскопия высокомолекулярных гетерогенных систем. В этой лаборатории с помощью ЯМР исследуют динамическую структуру белка, стремясь понять, как от молекулярной динамики белка зависит его состояние. Большинство белков являются катализаторами или переносчиками энергии, и молекулярная динамика играет определенную роль в их функциях.

- Какие еще лаборатории есть в отделе биофизики?

К отделу биофизики относится также лаборатория доктора физико-математических наук, профессора Александра Анисимова. Здесь занимаются изучением транспорта воды в растениях. А во входящей в этот же отдел лаборатории, которой руководит доктор медицинских наук, профессор Евгений Никольский, занимаются механизмами соматической передачи, применяются микроэлектронные методы, изучают токи, протекающие в нервной ткани, передачу сигнала по нервным волокнам через нейроны. В этой лаборатории открыт феномен синхронизации передачи нервных импульсов.

- Приходит ли в институт молодежь?

- Ситуация с кадрами сейчас лучше, чем в 90-е годы прошлого века, когда многие наши ученые разъехались по всему миру, поскольку казалось, что у нас наука уже никому не нужна. Сейчас впервые за последние годы появился конкурс в аспирантуру. Недавно у нас работала комиссия по комплексной проверке института, в своем заключении ее члены отметили, что у нас нет разрыва поколений. На самом деле выпадение среднего звена было и у нас, немало наших коллег сейчас трудится в Англии, Франции, США, Германии, Израиле, но оптимизм питает увеличившийся приток молодежи. Думаю, он был бы больше, если бы было меньше необъективной информации о состоянии нашей науки и реорганизации РАН. Если бы было больше понимания наших проблем со стороны властных структур, наука развивалась бы интенсивнее.

В то же время надо отметить, что в сравнении с 90-ми годами материальное положение академической науки стало заметно лучше. Растет зарплата, чего, к сожалению, нельзя сказать о прочих расходах. Структура финансирования заметно изменилась благодаря поддержке из внебюджетных источников, в первую очередь, из российского Фонда фундаментальных исследований, а также благодаря конкурсному распределению финансирования Президиумом РАН и Минобрнауки. Определенную помощь оказывает фонд НИОКР РТ. В 90-е годы у нас не было возможности приобретать приборы, а вот за последние годы закуплено несколько единиц уникального оборудования. Сейчас мы создаем принципиально новую материальную базу института, которая будет способствовать новому развитию, связанному с революцией в современной постгеномной биологии.