Лаборатории экспрессии генома растений ИФР РАН 50 лет
1 ноября 2022
Лаборатория создана приказом директора ИФР АН СССР академика Андрея Львовича Курсанова 1 октября 1971 года с целью усиления в стране работ по изучению молекулярных механизмов действия фитогормонов. Заведующей Лабораторией была назначена Ольга Николаевна Кулаева, которая успешно руководила коллективом в течение 30 лет. Направление исследований Лаборатории определилось после ее 3-месячной командировки в Институт проф. К. Мотеса в Халле (ГДР) в 1958 году. В состав лаборатории вошли 3 младших научных сотрудника, 1 стажер-исследователь, 3 лаборанта и 2 аспиранта. О.Н. Кулаева полностью определяла направление исследований Лаборатории и детально знала работу каждого сотрудника. С самого начала Лаборатория была ориентирована на использование молекулярных методов исследования. Разработкой и оптимизацией методов выделения и фракционирования нуклеиновых кислот из растений в то время занимались А.Б. Федина, С.Ю. Селиванкина и Н.Л. Клячко. В 60-80 годы прошлого века наша Лаборатория являлась одним из немногих центров в стране по разработке и популяризации молекулярно — биологических подходов исследования растений. Из разных регионов СССР постоянно приезжали в лабораторию сотрудники для освоения новых методов анализа. Был взят курс на широкое сотрудничество с учеными как внутри страны, так и за рубежом. Наиболее тесные контакты были установлены со странами Совета экономической взаимопомощи, такими как ГДР, Чехословакия, Болгария и Польша. О.Н. Кулаева была куратором сотрудничества по проблемам изучения фитогормонов с соцстранами. Практически постоянно к нам приезжали научные сотрудники соцстран, а многие наши сотрудники работали за границей иногда по много раз. О.Н. Кулаева была лично знакома со всеми ведущими учеными мира, работающими в области изучения фитогормонов. Некоторые наши сотрудники длительное время работали в ведущих университетах Европы, что, безусловно, было очень полезно. Тесные контакты позволили легче пережить тяжелые 90-е годы прошлого века. Совместные работы с западными странами были поддержаны международными грантами INTAS, COPERNIKUS и Royal Society. Лаборатория быстро включалась во все новое. Как только начала развиваться генетическая инженерия растений, один из сотрудников был направлен в длительную командировку в Пущино для освоения новых подходов. О.Н. Кулаевой и ее коллегам и ученикам были присуждены гранты Президента РФ по поддержке ведущих научных школ, которые были получены в 1997, 2000 и 2003 годах. С момента создания РФФИ мы имели каждый год не менее двух грантов. За последние 10 лет три наши проекта были поддержаны РНФ.
За время существования лаборатории были получены принципиально новые результаты, способствующие выяснению механизма действия цитокининов и их взаимодействия с другими фитогормонами в регуляции физиологических процессов.
На первом этапе было доказано, что основная масса цитокининов образуется в корнях и, поступая в надземные органы растения, регулирует их жизнедеятельность, в частности, задерживают старение листьев и даже вызывают их омоложение. Совместно с химиками-органиками выполнен фундаментальный цикл работ по выяснению зависимости физиологической активности цитокининов и их синтетических аналогов от структуры молекулы. Позднее были выделены и проанализированы ядерные и хлоропластные функционально-активные цитокинин-связывающие белки, медиирующие гормон-зависимую регуляцию транскрипции в условиях in vitro. Эти белки, вероятно, являются гормон-зависимыми факторами транскрипции. Ведущими исполнителями этой работы были Н.Н. Каравайко, С.Ю. Селиванкина, Ф.А. Бровко и другие сотрудники. Н.Л. Клячко активно изучала гормональную регуляцию процесса трансляции. Совместно с коллегами из Германии была доказана активация цитокининами сборки полисом на индивидуальных мРНК ядерного кодирования. Работы по гормональной регуляции биогенеза хлоропластов, проводимые ранее Т.П. Микулович, В.А. Хохловой, И.М. Кукиной и другими сотрудниками, ведутся очень активно и в настоящее время, включая экспрессию хлоропластного генома, ядерно-пластидные взаимодействия, активность фотосистем, формирование ультраструктуры пластид, процесс деэтиоляции. Нами впервые показана гормональная регуляция транскрипции хлоропластных генов. Лаборатория концентрирует свое внимание на изучении цитокининов и их взаимодействии с другими фитогормонами в регуляции физиологических процессов. Большой интерес вызывает изучение роли фитогормонов в повышении стресс-устойчивости растений. Очень широко используются инсерционные и оверэкспрессирующие мутанты A. thaliana по компонентам сигналинга и синтеза фитогормонов. В последние четыре года успешно развиваются работы по изучению механизмов действия фитомелатонина.
Таким образом, прошло 50 лет в жизни нашей Лаборатории. За этот период опубликовано более 500 статей, защищено более 60 кандидатских и 6 докторских диссертаций. Два человека из лаборатории выступили с Тимирязевскими лекциями. У нас постоянно были гранты, что позволило вполне современно оборудовать лабораторию. Методически сотрудники готовы выполнять любые стоящие перед нами задачи. Несмотря на солидный возраст, коллектив Лаборатории остался молодым. В текущем году в нашей лаборатории будут защищены 4 кандидатские диссертации. Как нам кажется, мы можем уверенно смотреть в будущее, хотя в период ужасной нестабильности пытаться заглянуть в будущее дело не очень перспективное.