В поиске путей регуляции на молекулярном уровне

Лауреаты конкурсов Президентской программы исследовательских проектов в 2017 году

Татьяна Викторовна АВРАМЕНКО

Научный сотрудник лаборатории биоинженерии ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, кандидат биологических наук Татьяна АВРАМЕНКО стала одним из лауреатов конкурса 2017 года на получение грантов Российского научного фонда по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учёными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учёными, в том числе молодыми учёными. Название исследовательского проекта – «Получение нано- и микрокристаллов диоксида кремния методом биокатализа».

Выбор – биохимия

Татьяна Викторовна Авраменко родилась во Владивостоке в 1990 году. С отличием окончила Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №12 г. Владивостока с углубленным изучением предметов эстетического цикла». С отличием окончила ФГАОУ ВПО ДВФУ по специальности «Биохимия». В 2016 году получила степень кандидата биологических наук по специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии).

– Решение поступать в тогда ещё Академию экологии, морской биологии и биотехнологии было принято спонтанно, – рассказывает Татьяна. – Я не собиралась связывать свою жизнь с биологией, определенных планов не было. Когда времени оставалось совсем мало, я выписала все специальности, представленные в ДВГУ, и стала вычеркивать по одной. Родители настояли, что специальность должна быть естественнонаучного профиля. Сестра на тот момент уже училась на химическом факультете, и поскольку повторяться не хотелось, я остановила выбор на биохимии. Большую признательность хочу выразить Валентине Михайловне Пешеходько, бывшую в то время деканом факультета, – во многом именно она повлияла на мой выбор и поступление на факультет.

Грант – победитель

– У истоков проекта, который в этом году получил поддержку РНФ, стояли сотрудники нашей лаборатории Юрий Николаевич Шкрыль (ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук) и Галина Николаевна Веремейчик (старший научный сотрудник, кандидат биологических наук). C их участием были клонированы гены нескольких силикатеинов губок, что сделало возможным появление настоящей работы. В естественных условиях силикатеины являются одним из ключевых участников процесса биоминерализации с образованием кремниевых структур (спикул) в губках. Такое уникальное свойство не могло не привлечь внимание исследователей, поскольку кремний является не только одним из самых распространенных, но и востребованных элементов. Кремний и композитные материалы на его основе широко используют в промышленном производстве (микроэлектроника, фотовольтаика, солнечная энергетика и др.). На данный момент исследованию каталитических свойств силикатеинов in vitro посвящено достаточно много работ. С пониманием принципов, заложенных в основу их способности синтезировать кремнийсодержащие минералы, удалось получить наночастицы на основе оксидов титана, циркония, галлия, церия и др. Также с помощью силикатеинов можно получать наноразмерные структуры в виде трубок, волокон и плёнок на основе как кремнезема, так и других соединений. Уже сейчас ясно, что этот подход может быть интересен не только с точки зрения фундаментальных исследований.

Используя генно-инженерные подходы

– Наша лаборатория под руководством члена-корреспондента РАН Виктора Павловича Булгакова проводит исследования по нескольким направлениям. Одно из них, как мы уже упоминали, связано с разработками в сфере бионанотехнологий. Также в нашей лаборатории исследуются механизмы активации биосинтеза вторичных метаболитов ценных лекарственных растений. Каждое растение обладает уникальным набором соединений, которые, как правило, обладают биологической активностью и потому представляют практическую ценность для фармацевтики и других биотехнологических производств. Используя генно-инженерные подходы, мы получаем клеточные линии с повышенным содержанием вторичных метаболитов. Такие культуры тканей обладают рядом преимуществ по сравнению с исходным источником. Другой фундаментальной научной задачей в рамках наших исследований является изучение молекулярных механизмов ответа клеток на стрессовые воздействия. С развитием «омиксных» технологий стало возможным получать и анализировать большие объёмы данных, принципиально изменился подход к проведению экспериментов. Стало актуальным использование комплексных подходов, которые позволяют проводить исследование не одного отдельно взятого элемента, а его эффектов в составе целого объекта. Таким объектом может быть регуляторная сеть, микроорганизм или более сложная биологическая система. На данный момент мы осуществляем поиск возможных путей регуляции на молекулярном уровне у растений в условиях стрессовых воздействий, ограничивающих их продуктивность и жизнеспособность. В перспективе, развитие новых «мягких» генно-инженерных способов воздействия станет эффективным инструментом, в том числе, для улучшения хозяйственно важных характеристик клеток высших организмов. Это направление, как и многие другие, внедрил и активно развивает в лаборатории наш руководитель – Виктор Павлович. Широта его научных взглядов вызывает у меня особенное уважение. Кажется, его идеи всегда на шаг опережают время, что особенно важно в нашей сфере, потому что выбор направления исследований определяет годы научной работы. Мы (сотрудники) со своей стороны стараемся подхватить и должным образом реализовать эти идеи.

Сотрудники лаборатории биоинженерии ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, слева направо: аспирант Юлия ЮГАЙ, научный сотрудник Татьяна АВРАМЕНКО, аспирант Дмитрий МАХАЗЕН и ведущий научный сотрудник Юрий ШКРЫЛЬ