Навигация по сайту

Биолого-химический факультет

На кафедре органической и биологической химии биолого-химического факультета в рамках деятельности в составе НОЦ «Нанотехнологии» МПГУ проводятся научные исследования по следующим направлениям:

  1. Исследования геномной и протеомной организации тутового шелкопряда и других сопровождающих человека видов насекомых (таракана, комара и др.). Решаются фундаментальные научные задачи по молекулярным механизмам наследственности и изменчивости, а также по структурной организации и функционировании геномов и протеомов хозяйственно-значимых видов насекомых. К практически ориентируемым задачам данных исследований относятся разработка практических методик и приемов повышения шелконосности у тутового шелкопряда, разработка практических методик и приемов биологической и химической защиты от насекомых-вредителей и понижения общей устойчивости хозяйственно-вредных насекомых.
  2. Изучение взаимодействий бактериофаг-клетка и их значения для экологии микрофлоры человека и животных (в рамках ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы»). Решается фундаментальная научная задача в области молекулярных механизмов взаимодействий бактериофаг-клетка, экологических аспектов организации микрофлоры человека и хозяйственно-значимых животных (лошадь, корова, овца и др.). Работы являются основой разработки практических методик и приемов лечения бактериальных инфекций, нарушений обмена веществ желудочно-кишечного тракта у человека, разработки ветеринарных технологий лечения хозяйственно-значимых животных, по средствам использования нетоксичных и малоинвазионных курсов фаговой терапии.
  3. В рамках гранта Президента РФ для молодых российских ученых-кандидатов наук МК-2697.2011.4 проводится молекулярно-генетический анализ (с использованием методов генной инженериии и ПЦР-анализа) партеногенетических (однополых) и двуполых видов кавказских скальных ящериц рода Darevskiana, что дает новые данные о молекулярной природе аллельного полиморфизма и мутаций de novo в микросателлитных локусах геномов у этих животных. Разрабатываемая на кафедре технология геномной идентификации на основе использования генетических микросателлитных маркеров важна для решения экологических вопросов по охране редких видов животных, клеточных линий-продуцентов биологически активных соединений, а также возбудителей опасных болезней человека и животных.

На кафедре зоологии и экологии в рамках научного направления по изучению антропогенно нарушенных сообществ и при поддержке ряда грантов РФФИ осуществляется изучение направления и интенсивности экологических процессов в естественных и нарушенных экосистемах. С помощью масс-спектрометра проводится фракционирование стабильных изотопов на модельных группах почвенных членистоногих и некоторых позвоночных в природных экосистемах и антропогенных местообитаниях. Технологии, основанные на анализе характеристик стабильных изотопов, позволяют решать фундаментальные задачи в области организации и устойчивости экологических систем с использованием современных методик молекулярных наномаркеров для выявления генетической идентификации популяций, изучения пространственной динамики, инвазии и механизмов освоения нарушенных территорий разными организмами.

На кафедре анатомии и физиологии человека и животных в рамках научного направления «Физиологические основы здоровьесбережения» проводятся исследования физиологических процессов с использованием нового оборудования без непосредственного контакта с экспериментальным объектом (крысами) в непрерывном многосуточном режиме. Это позволит выявлять патологические процессы, происходящие в организме, на ранних этапах и определять степень воздействия лекарственных препаратов при лечении.

На кафедре общей и аналитической химии с 2009-2011 проводился анализ условий формирования металлоуглеродновых композиций на основе использования полимерных материалов (полиакрилонитрила полиэтилена и др.) нанесенных на металлическую поверхность.

Полученные соединения находят широкое применение в различных отраслях химической промышленности (в качестве мембран для ионоселективных электродов определена концентрации различных ионов в растворах электролитах катализаторов крекинга нефти износостойких контактов и др.)

Синтез осуществляется в вакуумных печах при различных температурных условиях. За отчетный период исследованы кинетические закономерности превращения полиакрилонитрилов (ПАН) и композита Cu /ПАН при давлении атмосферы бар 10 -5 бар и температурном диапазоне 20 – – 700 С методами термогравиметрии. В результате проведенных кинетических исследований пиролиза полимеров установлено, что кинетические закономерности реакции деструкции ПАН и композитов описываются уравнениями реакции гетерогенной кинетики. Экспериментальные данные подтверждают, что лимитирующая стадия процесса термодеструкция определяется кинетическими процессами разрыва химических связей в полимере и композитах.

Определены оптимальные технологические условия формирования углеродных металлокомпозитов из полимерных материалов.

На кафедре зоологии и экологии исследовательские работы в рамках деятельности в составе НОЦ «Нанотехнологии» МПГУ, проводятся по следующим направлениям:

    1. «Разработка принципов биологической систематики и проблем синэкологии на основе изучения модельных групп почвенных членистоногих» (в рамках приоритетных направлений – «Живые системы» и «Рациональное природопользование»)
    2. «Устойчивость и трансформация лесных экосистем и их отдельных компонентов под влиянием рекреационных нарушений» в рамках приоритетных направлений – «Живые системы» и «Рациональное природопользование»)

Оба направления реализуются с использованием нового и перспективного в биологии метода исследования – анализа стабильных изотопов. При этом используется мощная современная техника, в том числе, масс-спектрометр для измерения отношений стабильных изотопов Delta V с комплектом периферийных устройств. Использование этого оборудования позволяет анализировать структуру трофических сетей, потоков вещества в экосистемах разного масштаба, оценивать положение каждого конкретного вида организма в этих сложных системах. Подобных результатов практически невозможно добиться с использованием традиционных экологических методов. Вместе с тем, управление потоками веществ в экосистемах – сверхзадача современной экологии, решение которой позволило бы рациональнее использовать человечеству, как природные экосистемы, так и их искусственные аналоги. В работах, проводимые по 1 и 2 направлениям с помощью масс-спектрометрометрической методики проводится фракционирование стабильных изотопов на модельных группах почвенных членистоногих, растений, грибов и некоторых позвоночных. Сравнение показывает, что население природных экосистем состоит из видов, хорошо отличающихся по содержанию стабильных изотопов азота и углерода, в то время как в антропогенных местообитаниях изотопные подписи видов широко перекрываются.

  1. Исследования по теме «Роль физических параметров спектров отражения видимого (в диапазоне от 380 до 780 нм) и ультрафиолетового света (в диапазоне от 300 до 400 нм) окраски оперенья птиц во внутривидовой и межвидовой коммуникации» проводится в рамках научного направления «Адаптивные стратегии высших позвоночных в динамичной среде: устойчивость популяций и сообществ» (приоритетные направления – «Живые системы» и «Рациональное природопользование»). В рамках данной темы проводится спектрометрический анализ отраженного света элементов оперенья близкородственных видов птиц из разных таксономических групп, а так же представителей разных подвидов одного вида. При этом используются совершенные инструментальные методики, с использованием волоконно-оптического зонда, источников света, с последующей компьютерной обработкой результатов. Исследования показывают ключевую роль структуры и свойства оперенья птиц разных видов в формировании социальных связей, пространственной структуры группировок и микроэволюционных процессах.
  2. «Популяционная география почвенных членистоногих» осуществляется в рамках научного направления «Разработка принципов биологической систематики и проблем синэкологии на основе изучения модельных групп почвенных членистоногих» (Приоритетные направления – Живые системы, рациональное природопользование). В рамках этого направления проводится работа по разработке классификации малоизученных групп мелких почвенных беспозвоночных (прежде всего коллембол), с использованием выделения и анализа ДНК. Данная методика на сегодняшний день прочно вошла в обиход современных систематиков, наряду с традиционными методами, и потенциал этого направления еще до сих пор не раскрыт полностью. Использование генной систематики позволяет выявлять уровень родственных отношений между различными таксономическими группами низших насекомых делать выводы о характере эволюции групп на таком уровне, который в некоторых случаях не доступен с использованием морфо-анатомических или экологических критериев.