| 16. |
Аннотация |
В основу запланированной работы положен системный подход. На разнообразных биообъектах (от клеток до целостных организмов) будут выявлены наиболее существенные параметры, описывающие самоорганизующуюся устойчивость биосистем при воздействии внешних физических и химических факторов внешней среды:
Во-первых, дальнейшее изменение климата и освоение Арктики, требует изучения механизмов и поиска веществ, регулирующих адаптацию различных животных и человека к переживанию неблагоприятных условий, в частности, холода, отсутствия воды и пищи в течение продолжительного периода.
Во-вторых, большие информационные нагрузки и увеличение продолжительности жизни людей приводят к деменции. Когнитивные расстройства, синаптическая дисфункция и нарушения в нейронных сетях являются определяющими для болезни Альцгеймера. Изучение электрической активности мозга животных напрямую связано с изучением различной природы патологических процессов, которые приводят к развитию подобных заболеваний.
В-третьих, последствия эпидемии, вызванной COVID-19, выявили ряд проблем, связанных как обострением хронических заболеваний, которыми страдали пациенты до начала эпидемического периода, так и с осложнениями от перенесенных заболеваний, непосредственно связанных с COVID-19. Кроме того, у лиц пожилого возраста обострились заболевания, связанные с карантинными ограничениями, в результате которых лица в возрасте 65+ стали жаловаться на проблемы, обусловленные длительной гиподинамией. Остро встала проблема раннего выявления пневмоний и тромбозов. Возникла необходимость обеспечения возможности использования диагностических ИК систем в палатах больных и машинах скорой помощи.
В-четвертых, пока по непонятным причинам происходит уменьшение репродуктивной способности людей, что приводит к демографическому нарушению устойчивости населения в различных регионах планеты. Это требует разработки современных технологий получения репродуктивного материала (овулированные ооциты или зрелые сперматозоиды) и его отсроченного хранения без замораживания для применения в искусственном оплодотворении.
В-пятых, поиск веществ, регулирующих вход/выход в гипометаболическое состояние животных и человека, является ключом к возможности переживания неблагоприятных условий (холоду, отсутствию воды и пищи) в течение продолжительного периода. Исследования могут способствовать обнаружению средств, способных повышать сопротивляемость организма человека к действию экстремальных факторов среды.
В-шестых, последние годы мышцы рассматриваются не только как часть опорно-двигательного аппарата, обеспечивающего движение, но и как паракринные и эндокринные органы, участвующие посредством выработки «миокинов» в регуляции многих процессов в организме Будет исследована роль изменений содержания, изоформного состава и экспрессии гена гигантского мышечного белка обскурина в поперечно-полосатых мышцах при развитии гипертрофической кардиомиопатии, индуцируемой изопреналином (изопротеренолом, ISO), и при развитии атрофии камбаловидной мышцы (m. soleus), индуцируемой гравитационной разгрузкой (моделируемой микрогравитацией).
В-седьмых, не всегда выбор численных значений параметров математических моделей, а также функциональных зависимостей между переменными, описывающими динамику популяционных процессов в конкретной экосистеме, удаётся обосновать, опираясь исключительно на результаты полевых измерений. Это часто связано с недостаточным объёмом данных, полученных в ходе мониторинга исследуемой экосистемы. В результате возникает неоднозначность, характерная для выделения из целостной системы процессов и функциональных зависимостей, которые включаются в математическую модель В качестве альтернативы были предложены подходы, базирующиеся на реконструкции динамики популяций с использованием временных рядов, полученных в ходе полевых измерений. При так называемом «гибридном» моделировании популяционной динамики. Гибридные модели открывают возможность для анализа значимости и роли даже тех факторов, определяющих устойчивость функционирования экосистем, измерения которых в ходе мониторинга не проводились.
В-восьмых, выявление заболеваний на ранних стадиях представляет собой одну из ключевых задач медицины, поскольку, чем раньше поставлен диагноз и начато лечение, тем больше вероятность благополучного исхода. Одним из уникальных подходов к диагностике является применение метода ЯМР-метаболомики, позволяющей диагностировать одновременно около 70 метаболитов, присутствующих в биологических жидкостях и. соответственно, отслеживать их изменения при развитии заболевания. Основными преимуществами ЯМР-метаболомики является то, что этот метод нецелевой, недеструктивный и требует минимальной пробоподготовки в отличие от масс-спектрометрии. Дальнейший многомерный статистический анализ сразу позволяет оценить различия в испытуемых группах и определить, какие метаболиты вносят вклад в развитие патологии. Сравнение количественных значений метаболитов с данными традиционного биохимического анализа по рядам анализируемых им метаболитов позволит разработать диагностические тесты для выявления заболевания и оценки его тяжести.
В–девятых, актуальной задачей является исследование влияния редкоземельных металлов, входящих в состав ряда наночастиц, используемых в качестве радиопротекторов или радиосенсибилизаторов в радиомедицине на структуру и функцию биологических макромолекул.Поэтому важной задачей является исследование влияния металлов, используемых для создания наночастиц, на структуру и функцию белков, участвующих в регуляции жизнедеятельности клетки.
В-десятых, поскольку эндонуклеазы рестрикции (ЭР) узнают специфическую последовательность на дцДНК и вносят разрыв в обе цепи дцДНК, требуется разработка методов тестировании наночастиц для экологического, промышленного и биомедицинского применения. Представляет интерес определение структурной и функциональной роли аминоксилотных остатков, ответственных за узнавание специфической последовательности на ДНК и гидролиз фосфодиэфирной связи. Необходимо определить структурную и функциональную роли цистеиновых остатков в молекуле никующей эндонуклеазы. Понимание механизма работы эндонуклеаз рестрикции с ДНК позволит расширить область их применения в медицинской диагностики, нанотехнологях и будет способствовать созданию новых ферментов. |