Главная | Структура | Аддзел біяхіміі і біятэхналогіі раслін | Гісторыя аддзела біяхіміі і біятэхналогіі раслін

Гісторыя аддзела біяхіміі і біятэхналогіі раслін

У пачатку станаўлення біяхімічнага падраздзялення ў Інстытуце біялогіі АН БССР яго кадравую аснову складалі А.У. Міраненка, М.Ц. Годнева (Чайка), Г.І. Спірыдонава, А.А. Масько, Л.С. Насановіч. Навуковыя даследаванні зараджаецца калектыву былі накіраваны на высвятленне асаблівасцяў біяхімічнага складу відаў і гатункаў лубіна. Які ўзначаліў лабараторыю д.б.н. А.С.Вечар (1959г) актыўна фармуе новую тэматыку і пашырае кадравы склад навуковага калектыва, ініцыюе даследаванні ў вобласці біяхіміі пластыд, нуклеінавых кіслот раслін, вітаміналогіі. У гэтым жа годзе ён выбіраецца членам-карэспандэнтам АН БССР. Як вынік фундаментальных прац у вобласці біяхімічнага складу і ўласцівасцяў пластыд, публікуецца першая ў СССР манаграфія «Пластыды раслін» (А.С. Вечар, 1961). З актыўным удзелам А.С. Гурыновіч і Л.С. Крэмневай вывучаны пытанне біясінтэзу рыбафлавіну і кароціноідаў, распрацавана тэхналогія атрымання вітаміна В2, што з'явілася асновай стварэння ў г. Пінску біяхімічнага завода і ўкаранення шэрагу распрацовак на Краснадарскім біяхімічным камбінаце. Завяршае цыкл біяхімічных даследаванняў М.Т. Чайка, абагульняе іх у кандыдацкай дысертацыі, паспяхова абароненай у Інстытуце фізіялогіі раслін ім. К.А. Ціміразева АН СССР. М.Т. Чайка развівае даследаванні А.С. Вечары па біяхіміі неліставых пластыд і вылучае канцэпцыю трансфармацыі амілапластаў клубняў бульбы ў функцыянальна актыўныя хларапласты. У гэты ж перыяд А.С. Вечар, І.У. Матошка, А.П. Булка, А.А. Масько праводзяць першыя ў Беларусі работы па вывучэнні нуклеінавых кіслот раслін. Адным з вынікаў даследаванняў з'явіўся доказ наяўнасці нуклеінавых кіслот у пластыдах, а таксама характарыстыка пула нуклеінавых кіслот у відах і гатунках лубінаў (І.В. Матошка, А.П. Булка). Навуковыя і навукова-метадычныя распрацоўкі ў галіне нуклеінавых кіслот з'явіліся асновай падрыхтоўкі першых у Беларусі дысертацый па гэтым напрамку.

Арыгінальныя даследаванні былі праведзены А.В. Міраненка і яго тэматычнай групай па алкалоідах раслін, што дало магчымасць сумесна з акадэмікам АН БССР Н.У. Турбіным завяршыць распрацоўкі па стварэнні безалкалоідных форм лубіна. Зараджаюцца даследаванні па тэхнічнай біяхіміі: А.С. Вечар і Г.Ф. Праказаў даследуюць шляхі і магчымасці перапрацоўкі бульбяной жамерын у каштоўныя і біялагічна актыўныя прадукты. Адначасова A.С. Вечар курыруе мікрабіялагічную навуку, якая зараджаецца ў АН БССР, узначальваючы групу мікрабіёлагаў, на аснове якой затым было створана навуковае падраздзяленне.

У лабараторыі біяхіміі раслін актыўна фарміруецца калектыў маладых супрацоўнікаў, накіраваных у лабараторыю з БДУ, а таксама прынятых у аспірантуру: В.К. Штукар (Лапцева), К.І. Предкель, Р.А. Кавальчук (Ненадавіч), С.І. Курбатава (Васількевіч), М.М. Масны, В.М. Рашэтнікаў і інш.

У 1962 г. адбываецца рэарганізацыя Інстытута біялогіі АН БССР у Інстытут эксперыментальнай батанікі АН БССР. Пачаўся наступны этап дзейнасці лабараторыі ўжо ў складзе Інстытута эксперыментальнай батанікі АН БССР, умацоўваецца і пашыраецца яе кадравы склад і навуковая тэматыка.

У галіне біяхіміі і фізіялогіі фотасінтэзу быў ужыты новы метадычны падыход да вывучэння арганізацыі пластыд - падзел на пігмент-бялковыя комплексы шляхам фрагментацыі дэтэргентамі рознай прыроды і наступнага іх аналізу (М.Т. Чайка, В.Л.Калер, В.М. .Рашэтнікаў), вывучаны склад і ролю пластохінонаў пры трансфармацыі пластыд (Р.А. Ненадавіч, А.С. Вечар, М.Т. Чайка). У 1963—65 гг. В.М. Рашэтнікавым і А.К. Лапцавай былі пачаты першыя ў Беларусі электрафарэтычныя даследаванні бялкоў раслін. Вынік гэтых работ выявіўся ў атрыманні "спектраў" бялковага комплексу клубняў бульбы і ўстанаўленні іх строгай гатункавай спецыфічнасці, што на некалькі гадоў апярэдзіла падобныя высновы для запасных бялкоў вегетатыўных органаў раслін. Гэтыя і іншыя вынікі даследаванняў былі прадстаўлены ў кандыдацкай дысертацыі В.М. Рашэтнікава (1967г.) і працягнутыя ў наступных працах у гэтым напрамку. Быў асвоены толькі што ўзнік метад электрафарэзу ў поліакрыламідным гелі і шырока ўкаранёны ў даследаванні не толькі лабараторыі біяхіміі раслін Інстытута эксперыментальнай батанікі, але і многіх іншых устаноў, паколькі не быў прадстаўлены раней ні ў адной лабараторыі рэспублікі. Важным дасягненнем лабараторыі стала поўная і ўсебаковая біяхімічная характарыстыка новых і раяніраваных сартоў бульбы БССР - дысертацыі М.М. Маснага, В.М. Рашэтнікава, М.А. Бардышава, А.А. Вайткоўскай і інш. Гэтыя працы з'явіліся асновай для фарміравання новай тэхналагічнай схемы безадходнай перапрацоўкі бульбы і публікацыі ў манаграфіі А.С. Вечары М.М., Ганчарыка “Фізіялогія і біяхімія бульбы” (1970 г.).

У гэты перыяд А.С. Вечар засноўвае даследаванні па біяхіміі і тэхналогіі пладова-ягаднага вінаробства і фармуе групу на чале з Л.А. Юрчанка, у якую ўвайшлі С.І. Васількевіч, А.С. Раманавец, А.Г. Вейнер, А.А. Брылеўскі, Н.В. Сяргеенка, Г.Р. Адамчык, А.І. Хасяневіч.

У 1966 г. з лабараторыі біяхіміі раслін была выдзелена ў самастойнае падраздзяленне група д.б.н. А.В.Міраненка – утворана лабараторыя бялковых рэчываў і азоцістага абмену. У 1970 г. лабараторыя папоўнілася групай д.б.н. В.Л. Калера.

У 1970 г. лабараторыя пераязджае ў пабудаваны на тэрыторыі Цэнтральнага батанічнага саду лабараторны корпус з перспектывай вылучыцца ў самастойную ўстанову. У гэты перыяд лабараторыя дасягае найбольшага колькаснага складу - 52 супрацоўніка. Паглыбляюцца тэарэтычныя даследаванні, што адлюстроўваецца ў новай назве лабараторыі - біяхіміі і малекулярнай біялогіі раслін. В.Л. Калер вылучае арыгінальны падыход да даследавання складаных сістэм - мадэляванне біялагічных працэсаў на аснове выкарыстання ЭВМ. Адначасова ён, як аўтар электрокоагуляционного спосабу ачысткі промстоков, шырока ўкараняе паказаную распрацоўку па ўсёй тэрыторыі СССР (сумесна з А.С. Снятковым і інш.). З мэтай паглыблення цытабіяхімічных даследаванняў М.М. Масным у 1971 г. ствараецца група электронна-мікраскапічных даследаванняў, якая распрацоўвае лабараторны атлас ультраструктуры арганэл і клетак раслін (М.М.Масны, В.Ф. Дрэйцэр, М.Я. Крылова, А.І. Юшкевіч, І.К. Валадзько і інш.).

У канцы 70-х гадоў пачынаюцца першыя ў БССР работы па культуры тканіны in vitro і мікракланальнага размнажэння раслін (В.М. Рашэтнікаў, Г.М. Долбік, Т.І. Фаменка, Л.Г. Бердзічавец, Л. М. Н. Быкава). Т.І.Фаменка абараняе першую ў БССР дысертацыю па фізіялогіі культуры тканіны і калусагенезу ў раслін.

Былі актыўна разгорнутыя працы ў галіне тэхнічнай біяхіміі. Вывучэнне акісляльна-аднаўленчых працэсаў, ператварэнняў цукроў, арганічных кіслот і фенольнага комплексу ў працэсе атрымання высакаякасных ігрыстых, натуральных і араматызаваных він дало магчымасць прапанаваць тэхналогіі вытворчасці нізкаалкагольных напіткаў дало магчымасць прапанаваць тэхналогіі вытворчасці высакаякасных нізкаалкагольных напіткаў (атрымана 12 аўтарскіх пасведчанняў). З мэтай рэалізацыі распрацовак быў створаны праект будаўніцтва шэрагу цэхаў у Беларусі і завода ў г. Арле, аднак антыалкагольная кампанія 1985г. вымусіла закрыць як навуковыя даследаванні, так і практычныя распрацоўкі па гэтым напрамку.

На працягу 1971–85 гг. працягваліся працы над тэхналогіяй перапрацоўкі бульбы. У гэты перыяд А.С. Вечар высунуў ідэю механічнага абязводжвання бульбы з наступнай паасобнай утылізацыяй шчыльнай і вадкай фракцый. Ствараецца мэтавая група па безадходнай перапрацоўцы бульбы, якую ўзначаліла І.І. Паромчык. У складзе групы А.М. Скокаў, Я.А. Гарадзецкая, А.І. Аляксеева, Я.А. Вайцяхоўская, В.У. Лапатка.

Папаўняецца склад аспірантаў (Л.Н. Шандрыкава, А.А. Вечар, А.А. Вееўнік, Л.П. Пракулевіч, А.М. Ялашэвіч, І.В. Галдзянкова, О.А. Крылоў і інш.). Нараўне з даследаваннем нуклеапратэідных комплексаў клеткавага ядра, былі вывучаны нуклеоіды пластыд і праведзены рэстрыкцыйны аналіз хларапластнай ДНК. Праводзяцца новыя даследаванні па малекулярных механізмах прарастання насення зёлкавых. Атрымалі шырокае распаўсюджванне электрафарэтычныя даследаванні з адначасовай мадэрнізацыяй прыборнай базы лабараторыі (А.А. Вееўнік і інш.).

Да 1985 г. са складу лабараторыі вылучылася група д.б.н. В.Л. Калера, які затым часова (да 1996 г.) пераходзіць на працу ў Інстытут фізіялогіі і біяфізікі раслін АН Таджыкскай ССР. Спыніліся работы па вінаробстве і электракаагуляцыі, асноўная тэматыка лабараторыі канцэнтруецца на глыбокай біяхіміі клеткавага ядра і пластыд і сучаснай біятэхналогіі, у сувязі з чым падраздзяленне перайменавана ў лабараторыю біяхіміі і біятэхналогіі раслін.

На аснове біяхімічных даследаванняў атрыманы асноўныя дадзеныя аб арганізацыі і ўласцівасцях надмалекулярнага дэзаксірыбануклеапратэіднага комплексу клеткавых ядраў вышэйшых раслін, вылучана канцэпцыя аб прынцыпах структурных перабудоў ДНП пры экспрэсіі геному, упершыню выдзелены з інтэрфазных ядраў злакавых ядзерны матрікс, даследаваны яго склад і ўласцівасці склад ядра і яго кампартментаў і прапанавана гіпотэза аб удзеле ліпідаў і асобных бялковых фракцый у рэгуляцыі функцыянальнай актыўнасці ядра. Паказаны эфект уздзеяння радыяцыйнага забруджвання ЧАЭС на ядзерны апарат (В.М. Рашэтнікаў, А.К. Лапцева, Р.А. Ненадовіч, Т.Ф. Сасноўская, М.В. Рашчанка, А.В. Чыжык) і клеткі раслін ( А.П. Булка, В.І. В.Л. Калерам і А.П. Булка праводзяцца даследаванні па біяхіміі ўзаемадзеяння прадуцэнтаў і кансументаў у водных экасістэмах; праводзіцца шэраг эколагабіяхімічных распрацовак.

У гэты ж перыяд пачынаюць праводзіцца працы па стварэнні трансгенных раслін і іх паглыбленаму фізіёлага-біяхімічнаму аналізу (В.М. Рашэтнікаў, І.В. Голденкова, В.Т. Васілеўка, А.У. Спірыдовіч, А.А. Ленец, Т.І. Фаменка, А.У. Разгорнуты даследаванні па новым напрамку - генна-інжынернай рэканструкцыі і біяхімічнаму тэсціраванню інтрадуцыраваных і кветкавых раслін калекцыйных фондаў ЦБС , В.Ц. Васілеўка і інш.). Выконваецца комплекс работ па біяхімічнай характарыстыцы бялковага комплексу розных формаў, ліній і гатункаў раслін, праведзена вывучэнне палімарфізму бялкоў і ферментаў пры ўзаемадзеянні геномаў на прыкладзе трыцікале і секалатрытыкума і іх бацькоўскіх формаў для мэт гатункавай ідэнтыфікацыі (А.А. Вееўнік, А.В. Спірыдовіч , Л.У. Ганчарова, Н.Ю. А.Б. Уласавай праведзены даследаванні па ўплыве віруснай інфекцыі на бялковы састаў бульбы. Інтэнсіфікаваны работы па фітабіяхіміі: даследаваны склад эфірных алеяў шэрагу рэзка-араматычных раслін, вызначаны іх антыаксідантныя ўласцівасці (І.І.Паромчык, А.Г. А.В. Спірыдовіч, А.А.Вайцэхоўская).

У 2001г лабараторыя перайменавана ў аддзел біяхіміі і біятэхналогіі раслін і пачынае фарміраванне і распрацоўку заданняў Дзяржаўных праграм: «Фітапрэпараты», «Прадуктыўнасць і ўстойлівасць раслін», «Біятэхналогія», «Рэканструкцыя Цэнтральнага батанічнага саду», «Генафонд». Праграмна-мэтавы метад і цяпер з'яўляецца асновай фарміравання тэматычнага плана Аддзела.

Кадравы склад лабараторыі (з 2003 г. – аддзела) пастаянна папаўняецца і пашыраецца на аснове атрыманых новых заданняў па Дзяржаўных праграмах фундаментальных даследаванняў («Біялагічныя рэсурсы», «Біятэхналогія», «Біялагічная інжынерыя і біябяспека», «Генетычная інжынерыя») , Дзяржаўным народнагаспадарным праграмам («Фітапрэпараты», «Рэканструкцыя» і інш.). У тэматычную групу па стварэнні трансгенных раслін сем. бруснічныя ўвайшлі к.б.н. Я.А.Паповіч, к.б.н. А.В.Чыжык, к.б.н. Анціпава Т.В., Філіпеня В.А., Брэль Н.Г., Казлова В.М. і інш. Група клетачнай біятэхналогіі (кір. к.б.н. Т.І. Фаменка) папоўнілася выпускнікамі БДУ. З'явілася група маладых работнікаў у галіне тэарэтычнай і прыкладной біяхіміі (кір. к.б.н. А.У. Спірыдовіч): А.Г. Шутава, А.М. Юхімук, А. Ленько, Н.А. Шугалей, В. Панкратаў, А.У. Башылаў, C. Іванцоў, В. Леошко, А. Севярыкава. Па-ранейшаму надзейную аснову аддзела складалі і складаюць атэставаныя працаўнікі біяхімічнай навукі д.б.н. В.М.Рашэтнікаў, д.б.н. В.Л. Калер, к.б.н. А.П. Булка, к.б.н. І.І. Паромчык, к.б.н. А.У. Спірыдовіч, к.б.н. Т.І. Фаменка, к.т.н. А.М. Скокаў, к.т.н. Я.А. Гарадзецкая, к.б.н. Л.У. Ганчарова, к.б.н. А.У. Чыжык, к.б.н. А.А. Кузаўкова (Лянец), к.б.н. А.Б. Уласава, к.б.н. Т.У. Анціпава, к.б.н. А.В.Башылаў, а таксама высокакваліфікаваныя спецыялісты А.І. Аляксеева, П.С. Шабуня, І.П. Кандрацкая, М.К. Малюш, А.У. Зубараў, Л.Г. Бердзічавец, І.Ф. Вайноўская, Я.А. Вайцяхоўская, Н.У. Сяргеенка, В.У. Пятроў.

Пашырэнне і паглыбленне даследаванняў, новыя навуковыя і практычныя задачы з'явіліся асновай перайменавання ў 2003 г. лабараторыі ў аддзел біяхіміі і біятэхналогіі раслін Цэнтральнага батанічнага сада Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. У 2008–2010 гг. аддзел папоўніўся аспірантамі Макарэвіч А.М., Плечышчык (Агабалаевай) А.Д., Кітаевай М.В., Бурай Н.С.

У 2010 г. на аснове буйных тэматычных груп утварыліся лабараторыя прыкладной біяхіміі (кіраўнік – к.б.н. Спірыдовіч А.В.) і лабараторыя клетачнай біятэхналогіі (кіраўнік – к.б.н. Фаменка Т. І.) , а таксама вылучыліся новыя тэматычныя групы "Сістэмная біялогія" (кіраўнік – к.б.н. Кузаўкова А.А.) і "Малекулярная біятэхналогія" (кіраўнік – к.б.н. Чыжык А.У.). Цяпер у аддзеле працуюць 37 супрацоўнікаў, з іх 1 доктар навук і 10 кандыдатаў навук. Вядуцца даследаванні ў рамках ДПНД "Фундаментальныя асновы біятэхналогій", "Рэсурсы расліннага свету", ДП "Генетычныя рэсурсы", "Фармтэхналогіі", "Інавацыйныя біятэхналогіі", МГЦП ЕўрАзЭС і інш.

Сёння групай сістэмнай біялогіі па заданні ДПНИ «Фундаментальныя асновы біятэхналогій» праводзіцца параўнальны аналіз протеомного і метабаломнага статусу дыферэнцыраваных тканін (ліст, сцябло, корань) палявых, аранжарэйных і in vitro раслін шматкалосніка маршчыністага (Agastache rugosa), а таксама ) клетак, атрыманых з ліставых, Сцеблева і каранёвых эксплантаў, з мэтай ідэнтыфікаваць ключавыя вавёркі, адказныя за біясінтэз біялагічна актыўных рэчываў, і распрацаваць падыходы да накіраванай рэгуляцыі метабалізму дадзенага лекавай расліны.

У цяперашні час адной з навуковых задач Аддзела з'яўляецца ўсебаковае вывучэнне генетычнай разнастайнасці прадстаўленых у ЦБС НАН Беларусі батанічных калекцый як асновы захавання, вывучэння і прадстаўлення раслінных рэсурсаў, правядзення накіраванай селекцыі і паляпшэння каштоўных культур. Правядзенне пашпартызацыі батанічных калекцый уключае: фотадакументаванне і апісанне марфалагічных характарыстык вывучаемага таксона (гатунку, выгляду, формы), распрацоўку генатыпічныя і біяхімічных сертыфікатаў на аснове ДНК- і біяхімічных (вавёркі, хемомаркеры) маркераў, на аснове палімарфізму бялкоў, нуклеінавых кіслот другім этапе пашпартызацыі. Вынікі малекулярна-генетычных даследаванняў разам з атрыманымі дадзенымі аб утрыманні другасных метабалітаў дазваляюць адабраць генетычна аднастайныя формы культывуюцца раслін са стабільна высокім утрыманнем біялагічна актыўных рэчываў. У Аддзеле створана і папаўняецца база даных па генатыпіраванні ДНК гаспадарча-каштоўных, рэдкіх і ахоўных раслін, з магчымасцю пастаяннага звароту да ўзораў, якія захоўваюцца.

Адкрыты новыя напрамкі навуковых даследаванняў. У іх ліку вывучэнне папуляцыйна-генетычнага рэсурсу рэдкіх і знікаючых раслін Рэспублікі Беларусь, занесеных у Чырвоную Кнігу, на аснове малекулярных маркераў. У цяперашні час праводзіцца комплекснае абследаванне папуляцый 3-х відаў – Salvinia natans L., Trapa natans L. і Isoёtes lacustris L. На падставе экалагічных характарыстык месцаў пасяленняў і папуляцыйна-генетычных параметраў (такіх як унутры-і міжпапуляцыйная генная разнастайнасць, дыферэнцыяцыя, паток генаў, дрэйф генаў і інш) распрацоўваюцца рэкамендацыі па арганізацыі ахоўных мерапрыемстваў якія вывучаюцца відаў. Важнай новай навуковай распрацоўкай з'яўляецца пошук, аналіз і маркіраванне ДНК-локусаў, якія кадуюць устойлівасць да біятычнага стрэсу сярод адабраных формаў з павышаным узроўнем біялагічна актыўных рэчываў у культурна вырошчваных і дзікарослых прадстаўнікоў роду Vaccinium. Ставіцца задача ацаніць спектр найбольш шкоднасных патагенных узбуджальнікаў для культур роду Vaccinium ва ўмовах Рэспублікі Беларусь, распрацаваць аптымальныя методыкі дыягностыкі расліннага матэрыялу на ўстойлівасць да фактараў асяроддзя і заражанасць патагенамі. Тэма даследаванняў вельмі актуальная, абумоўлена высокім гаспадарчым (харчовым, лекавым, і інш.) значэннем якія вывучаюцца культур роду Vaccinium.

Найважнейшай сферай дзейнасці аддзела, яго лабараторый і тэматычных груп з'яўляецца атрыманне новых ведаў і выкарыстанне навуковых распрацовак у галінах сельскай гаспадаркі (стварэнне сумесна з НПЦ па земляробстве новых форм і селекцыйнага матэрыялу, вытворчасць пасадачнага матэрыялу клональным мікраразмнажэннем і інш.), харчовай прамысловасці (харчовыя дабаўкі, новыя харчовыя прадукты і інш.), медыцыне (біякарэктары і фітапрэпараты).