Биологический факультет

Научная и учебная работа кафедр

Научно-исследовательская работа факультета осуществлялась по 109 госбюджетным научным темам. Работа проводилась по трем приоритетным направлениям: физико-химические основы биологии и биотехнологии; физиологические механизмы деятельности, развития и устойчивости организма человека и животных; общая биология и экология. Успешной научной деятельности способствовало участие сотрудников факультета в выполнении федеральных программ Минпромнауки РФ: «Развитие новых направлений биотехнологии и безопасности», «Исследование и разработка по приоритетным направлениям науки и технике гражданского назначения», федеральной целевой программы «Интеграция», межвузовской программы «Университеты России» и при финансовой поддержки РФФИ, РГНФ, грантов Правительства г. Москвы и Департамента науки и промышленной политики по разделу «Инфраструктура и адресная поддержка науки».

По итогам 2002 г. опубликовано 28 монографий; 6 научных сборников; 6 учебников, из них 4 имеют гриф Минобразования РФ; 22 учебных пособия, из которых 2 с грифом Минобразования РФ; научно-популярной литературы – 15; сотрудники ряда кафедр приняли участие в написании 18 коллективных монографий. Опубликовано 829 научных статей и 771 тезис докладов в отечественных и зарубежных журналах. Биологическим факультетом в 2002 г. было организовано и проведено 8 научных конференций (4 конференции были посвящены 250-летию МГУ), на которых было сделано более 170 докладов.

Кафедра антропологии

На кафедре антропологии (зав. – проф. В.П.Чтецов) проведено антрополого-конституциональное обследование студентов МГУ (юношей и девушек, 600 человек), дана морфофункциональная оценка их физического развития; по генетически и гормонально зависимым признакам разработана биотипологическая шкала соматического полового диморфизма. Установлена исключительная редкость «жестких» мужских и женских формул и наибольшая частота типа «соматического равновесия» у грацильных вариантов мужской и женской конституции. Показано, что «запаздывание» полового созревания, особенно выраженное у мужчин, характеризуется у них повышением относительной эстрогенизации в препубертатном и раннем пубертатном периодах.

Продолжено антропологическое изучение коренных жителей Новгородской обл. (226 человек). Исследованы соматические особенности, генетико-демографические характеристики, конституция и гормональный статус. Показана целесообразность применения принципа морфофункционального соответствия для оценки состояния здоровья населения.

На основе анализа комплекса объективных медико-биологических параметров с помощью метода множественного дискриминантного анализа создана классификационная система диагностики ишемической болезни сердца (ИБС).

Продолжено изучение географической и генетической дифференциации современного и древнего населения Евразии, Африки, Австралии и Океании по краниоскопическим данным. Составлен фотографический атлас дискретноварьирующих признаков (фенов) на черепе человека и подготовлено к печати учебное пособие по методическим и методологическим основам применения этих признаков в этнических и популяционно-генетических исследованиях.

14 мая 2002 г. кафедра отметила 75-летний юбилей заслуженного профессора МГУ Е.Н.Хрисанфовой , ведущего отечественного специалиста в области эволюционной антропологии, основоположника и организатора нового направления в науке, созданного в результате многолетних антрополого-эндокринологических исследований, – гормональной антропологии.

Кафедра биологической эволюции

На кафедре биологической эволюции (зав. – проф. А.С.Северцов) разработаны методы морфометрического анализа раннего эмбрионального развития и проверка их на материале по эмбриогенезу амфибий и гидроидных полипов.

Изучение нормальной изменчивости дробления в природных кладках двух видов бесхвостых амфибий (травяной и остромордой лягушки) показало, что раннее дробление имеет организованную изменчивость. Структура изменчивости дробления разных видов отличается в той же мере, в какой отличается структура изменчивости разных кладок одного вида. При этом признаки, характеризующие такой адаптивный признак, как количество желтка в яйце, вовлекаются в систему корреляций далеко не во всех случаях.

Разработан метод безразмерной оценки (не зависящей от отсчета абсолютного времени) гетерохроний в раннем морфогенезе животных. Метод основан на том, что на любой стадии развития нормальная изменчивость представляет композицию изменчивости предыдущих и последующих по времени стадий. Многомерный статистический анализ позволяет оценить степень пересечения полей изменчивости.

Проведен анализ ранних этапов эволюции муравьев по данным палеонтологии из отложений Украины и ЮАР. Впервые изучены и описаны фауны муравьев ровенского янтаря (Украина, поздний эоцен) и осадочных отложений из Южной Африки (Orapa, Botswana), датируемых туроном (верхний мел). Показана нестабильность селективных процессов в популяциях комаров, обусловливающая дивергенцию их популяций.

Показано, что колебания векторов естественного отбора, в основе которых лежат межгодовые различия в условиях обитания личинок комаров рода Aedes, приводят к дивергенции локальных популяций по морфологическим признакам с малой функциональной нагрузкой. Признаки, которые более жестко связаны с адаптациями личинок, более консервативны.

На кафедре разработаны и читаются новые курсы: «Введение в филогенетику» «Эволюционная ботаника» (24 ч.), «Эволюция беспозвоночных животных» (24 ч.), «Эволюция позвоночных животных» (36 ч.), «Основы палеонтологии» (24 ч.).

Кафедра биоорганической химии

На кафедре биоорганической химии (зав. – акад. РАН В.Т.Иванов) в сотрудничестве с департаментом биохимии Стокгольмского университета исследуется механизм импорта белков-предшественников предшественника в матрикс митохондрий. Из внешних мембран митохондрий клубней картофеля была выделена транслоказа белков-предшественников, так называемый ТОМ-комплекс.

В настоящее время разрабатывается метод получения генно-инженерного Tim44 человека. Выделенный белок предполагается использовать для изучения пространственного строения его триптических фрагментов, устойчивых к действию трипсина.

Большое внимание уделяется изучению транспорта модифицированных олигонуклеотидов в клетки животных, способов их доставки, проникновению в клетки и устойчивости в организме. Ведутся работы по изучению физико-химических особенностей модифицированных олигонуклеотидов. Определяются термодинамические параметры образования комплементарных комплексов – дуплексов и триплексов с участием модифицированных олигонуклеотидов. Группа имеет ряд научных грантов и участвует в международном научном проекте совместно с Техническим университетом г. Граца (Австрия).

В отчетном году продолжены сравнительные исследования поведения крови в процессе ее седиментации и хемилюминесцентные свойства той же крови. Продолжено совершенствование оптоэлектронного прибора для выполнения РОЭ-графии – «Видеоседиментографа», а также его программного обеспечения. В рамках междисциплинарного проекта МГУ проведены сравнительные РОЭ-графические и хемилюминесцентные исследования цельной крови крыс в модели ишемии мозга. Обнаружена корреляция между хемилюминесцентными и седиментационными свойствами крови, что свидетельствует о взаимозависимости многих свойств крови, включая ее механические свойства, и протекающих в ней реакций с участием активных форм кислорода. Закончен этап работы «Исследование радикальных форм в питьевой воде и способов ее очистки». Проведены исследования хемилюминесцентных свойств питьевых минеральных вод из артезианских скважин. Впервые обнаружено новое свойство воды – ее способность потреблять кислород, используемый для спонтанно протекающего процесса самоокисления воды с сохранением части освобождающейся при этом энергии в воде в виде ее устойчивого электронно-возбужденного состояния.

В проблемной лаборатории химии ферментов на этой же кафедре под руководством чл.-корр. РАН д.х.н. Е.С.Северина было продолжено изучение динамики выведения различных форм сердечного тропонина I (сTnI) из кровяного русла экспериментальных животных. С помощью экспериментальных диагностических систем, основанных на применении моноклональных антител разной специфичности, показана различная динамика выведения как свободного сTnI, так и его комплекса с другими тропонинами, а также продуктов протеолитической деградации сTnI и тропонинового комплекса.

Разработан метод получения растворимого трансферринового рецептора (сТфР) из крови человека с использованием моноклональных антител, изучены стабильность и способы хранения чистого белка. На основе полученных ранее моноклональных антител разработаны тест-системы для иммуноферментого анализа концентрации сТфР в крови человека с использованием сТфР в качестве стандарта.

На кафедре обновлены спецкурсы «Введение в биоорганическую химию» и «Молекулярные механизмы гормональной регуляции». Продолжается совместная научная и учебная работа с базовым институтом кафедры – Институтом биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН.

Кафедра биофизики

На кафедре биофизики (зав. – чл.-корр. РАН А.Б.Рубин) исследована зависимость диффузионного потока кислорода через границу раздела фаз в зависимости от величины градиента концентрации кислорода.

Обнаружено, что диффузионное сопротивление чистой (открытой) поверхности водной фазы резко нарастает при высокой интенсивности потока, подобно явлению насыщения в микропористых фильтрах или полимерах. Мономолекулярные липидные пленки увеличивают диффузионное сопротивление поверхности. Установлено, что зависимость сопротивления диффузии монослоев от интенсивности потока кислорода подчиняется обычным законам изотермической диффузии. Проведена количественная оценка коэффициентов диффузии кислорода через липидные монослои. Полученные значения примерно на четыре порядка меньше величин, принятых в литературе для липидного бислоя.

Изучена динамика образования у поверхности клетки под действием света чередующихся кольцевых зон с разными значениями рН и пространственно распределенных участков с высокой и низкой фотохимической активностью фотосистемы 2 (ФС 2). Показано, что освещение небольших участков клетки позволяет эффективно влиять на расположение щелочных зон и динамику изменения локальной фотосинтетической активности, т.е. расположение функционально различных зон не детерминировано внутриклеточными структурами. В зависимости от внешних условий, одни и те же участки клетки могут проявлять высокую или низкую фотосинтетическую эффективность, что свидетельствует о важной роли процессов самоорганизации в формировании пространственной неоднородности транспортной и фотосинтетической активности клетки. Методом импульсной флуорометрии изучены изменения активности ФС 2 в процессе серного голодания при переходе культуры к анаэробным условиям и образованию Н2. Было показано, что постепенное уменьшение активности ФС 2 во время аэробной стадии, при наступлении анаэробных условий сменяется быстрой инактивацией фотосистемы. Механизм этой быстрой инактивации, видимо связан с усилением хлоропластного дыхания. Возникающий дефицит О2 делает возможным функционирование конечной оксидазы хлоропластного дыхания, что приводит к повышению восстановленности пула пластохинонов. Это, в свою очередь, вызывает подавление активности ФС 2 и соответственно уменьшение скорости фотосинтетического образования О2.

На кафедре введена летняя практика«Современная электроника» для студентов III курса.

Кафедра биохимии

На кафедре биохимии (зав. – проф. Н.Б.Гусев) в результате многолетних исследований свойств митохондриальной креатинкиназы, проводимых в группе старшего научного сотрудника Т.Ю.Липской, предложена новая гипотеза о роли этого фермента во внутриклеточном транспорте энергии. Установлено, что вся нуклеозиддифосфокиназа локализована на наружной поверхности наружной мембраны и присутствует там в виде трех фракций, различающихся по прочности связи с наружной мембраной. Полученные результаты носят приоритетный характер, так как до сих пор считалось, что нуклеозиддифосфаткиназа локализована в межмембранном пространстве.

Выделены и подробно исследованы регуляторные белки сократительного аппарата сердечных, поперечно-полосатых и гладких мышц, а также начато исследование структуры и свойств белков теплового шока, участвующих в защите клеток от различных неблагоприятных воздействий. Разработан метод выделения тропонина I из сердца человека. В гомогенном состоянии получен препарат белка, достаточно стабильный на протяжении более полугода и пригодный для калибровки иммунологических систем, используемых при диагностике инфаркта миокарда. Показано, что тропонин С может образовывать комплексы с тропонином I, что приводит к существенному изменению иммунологических свойств тропонина I. Предложны рекомендации, позволяющие улучшить качество иммунологического определения тропонина I в крови больных, страдающих различными сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В структуру учебной летней практики студентов III курса были внесены новые задачи. В программу летне-осенней практики был включен новый раздел «Молекулярно-биологические методы в биохимических исследованиях» (90 ч.). Обновлена программа Большого практикума для студентов IV курса. Первая часть практикума («Препаративная энзимология», 120 ч.) дополнена новым разделом «Иммунохимия в энзимологии» (40 ч.). Вторая часть практикума («Регуляция активности ферментов», 120 ч.), сильно модифицирована и направлена на подготовку студентов к выполнению предстоящих курсовых работ. Ст. преп. М.В.Медведевой подготовлено методическое руководство по использованию метода электрофореза в биохимических исследованиях, а также программа практических занятий по биохимии для студентов кафедры биофизики.

В рамках международного сотрудничества (проект ИНТАС) кафедра вела совместные исследования с кафедрами биохимии Гейдельбергского университета (Германия), Университета в Саламанке (Испания) и Кентского университета (Великобритания). В 2002 г. был завершен проект ИНТАС–РФФИ (сорук. проф. Н.Б.Гусев). В ходе выполнения проекта исследованы молекулярные механизмы регуляции сократительной активности мышц. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии исследовано взаимодействие тропомиозина с актином. Установлено, что отдельные компоненты тропонина (тропонин I и тропонин Т) влияют на процессы кооперативного «плавления» тропомиозина, связанного с актином. Впервые показано, что метод дифференциальной сканирующей калориметрии применим для изучения сложных белковых комплексов.

Кафедра вирусологии

На кафедре вирусологии (зав. – акад. РАН И.Г.Атабеков) в рамках темы «Изучение механизма выражения вирусного генома» и при финансовой поддержке программы Минпромнауки «Интеграция», Международного проекта «Взаимодействие вирусов с растениями», программы Минпромнауки «Развитие новых направлений биотехнологии и биобезопасности» и подпрограммы Минпромнауки «Фитобиотехнология» продолжена работа по изучению особенностей трансляции РНК вирусов растений. Показано, что при трансляции комплекса транспортного белка ТБ-1 Х-вируса картофеля с вирусом не используется механизм трансляционной разборки, а быстрая и, вероятно, кооперативная разборка белка оболочки комплекса ТБ-1 – ХВК индуцируется на начальных стадиях элонгации трансляции РНК ХВК.

Показано, что активность участков внутренней посадки рибосом вирусных РНК (УВПР или IRES) связана с наличием в них поли(А)-богатых полипуриновых последовательностей.

Разработаны векторы для высокоэффективной экспрессии вирусных белков в растении на основе генома вируса табачной мозаики (ВТМ) и на основе крВТМ, обеспечивающие высокий уровень экспрессии белков (до 5% сухого веса растения) за счет репликации (амплификации) транскрибированной вирусной РНК и ее транспорта в соседние клетки с помощью транспортного белка (ТБ).

С помощью моноклональных антител, полученных к фьюжн-белкам глютатион-S-трансферазы и папаинподобной протеиназы (П-Про) вируса желтухи свеклы (ВЖС), методом электронной микроскопии (иммунное мечение золотом) вирусная папаинподобная протеиназа локализвана в структурах, ранее идентифицированных как сайты репликативных белков в клетке.

Продолжены работы по усовершенствованию методов диагностики вирусов методом ИФА на основе неорганической пирофосфатазы. Оптимизированы условия получения иммуноглобулинов и их конъюгатов с неорганической пирофосфатазой с целью повышения чувствительности определения шести вирусов картофеля. Оптимизированы условия конъюгирования иммуноглобулинов с ферментом. Установлено, что наибольшую чувствительность определения вирусов при наименьшем расходе реагентов обеспечивает применение планшетов Maxi Sorp фирмы Nunc.

Продолжены работы по усовершенствованию экспресс-метода диагностики вироида картофеля комбинированным методом МГА с применением диен-Pt-ДНК зонда и ИФА (МГА (диен-Pt-ИФА). Разработан метод сорбции и элюции вироида на микроколонках. Разработаны и изготовлены опытные образцы кассет-держателей для микроколонок для одновременного нанесения до 50 образцов. Сконструирован и изготовлен усовершенствованный образец оригинального ручного пресса для быстрого получения чистого клеточного сока. Отработано комбинированное использование разработанного пресса (при взятии проб) и кассетных вакуумных держателей (при выделении РНК) для обеспечения возможности проведения массовых анализов. С использованием разработанного метода выделения РНК комбинированным методом МГА (диен)-Pt-ИФА проанализировано 100 сортообразцов картофеля из коллекции НИИ картофельного хозяйства на наличие вироидной инфекции.

В рамках Большого практикума на IV курсе введено 18 ч. биоинформатики.

Кафедра сотрудничает с рядом зарубежных партнеров. Среди них – Scottich Crop Research Institute (Великобритания), Friedrich Miecher Institute, (Швейцария), Российско-финская биотехнологическая лаборатория и университеты г. Турку и г. Хельсинки (Финляндия), Институт вирусологии растений, микробиологии и биобезопасности и Государственный биологический исследовательский центр сельского хозяйства и лесоводства (ФРГ).

Кафедра высшей нервной деятельности

На кафедре высшей нервной деятельности (зав. – проф. В.В.Шульговский) были проведены исследования, направленные на изучение возможности коррекции состояний тревожности и страха, которые показали, что активная иммунизация крыс конъюгатом ХЦК-4 с БСА не только не приводит к анксиогенному действию, характерному для действия самого пептида, но и в большинстве тестов вызывает изменения в поведении, носящие анксиолитическую направленность. Полученные данные свидетельствуют о возможности использования метода инверсной иммунорегуляции для иммунокоррекции патологических форм проявления тревожности и страха.

Были исследованы структурно-метаболические изменения в нейронах эволюционно-различных структур мозга (новой и старой коры) под влиянием препарата-деривата ДНК (полидан). Морфологический анализ нейронов поля СА3 дорзального гиппокампа и V слоя соматосенсорной области коры мозга крыс выявил усиление синтетических процессов в этих структурах мозга – увеличение количества ядрышек в нейронах коры. Проведенное комплексное функционально-морфологическое исследование показало перспективность дальнейшего использования полидана для регуляции процессов памяти.

В электрофизиологических экспериментах впервые показано участие Na,K-насоса в механизме метаботропного депрессивного действия эндогенного нейропептида моллюсков SEPYLRFамида (из семейства FMRFамидов) на внесинаптические холинорецепторы идентифицированных нейронов виноградной улитки. Работа выполнена совместно с биологическим факультетом Университета г. Саутхемптон (Великобритания) при поддержке научного фонда Великобритании The Wellcome Trust (Collaborative Research Initiative Grant).

25 октября 2002 г. прошло торжественное заседание, посвященное 50-летию с момента основания кафедры. Доклад о 50-летнем пути развития кафедры сделал проф. В.В.Шульговский.

Кафедра имеет грант Швейцарского национального научного фонда по межинститутскому сотрудничеству IP (Interinstitutional Partnership) для развития инфраструктуры кафедры и усиления международных контактов ее студентов и молодых сотрудников.

Кафедра высших растений

На кафедре высших растений (зав. – проф. А.К.Тимонин) установлены закономерности развития малолетников из семейства Boraginaceae в онтогенезе, уточнена их биоморфологическая характеристика, определены возможные пути структурной эволюции. На примере секции Lappula рода Lappula показана схема возможных путей становления терофитов в семействе Boraginaceae.

Составлены палиноморфологические определительные ключи среднеазиатских растений семейств Betulaceae и Boraginaceae.

Сравнительно-карпологическое исследование представителей семейств Lauraceae, Hernandiaceae, Caryophyllaceae позволило выявить комплекс диагностических признаков перикарпия, установить критерии архаичности и эволюционной продвинутости структуры плодов в этих семействах. Показана связь морфолого-анатомических признаков плодов и основных морфологических признаков соцветий со способом распространения плодов и семян. В рамках междисциплинарного научного проекта совместно с сотрудниками геологического факультета разработаны возможные пути эволюционного развития спородермы у некоторых позднедевонских, раннекаменноугольных и современных высших растений.

В соответствии с разделом программы «Национальная безопасность России» (договор с воинской частью 68240) составлен атлас пыльцы 300 видов среднеазиатских растений.

Изучена ультраструктура и развитие спородермы представителей семейства Asteraceae и сближаемых с ним семейств, подготовлена монография. Ежегодно проводится мониторинг содержания пыльцы в воздухе г. Москвы совместно с фармакологической компанией Nycomed и Институтом аллергологии и иммунологии РАМН с ежедневным размещением данных в открытом доступе в сети Интернет с комментариями врачей-аллергологов.

Установлено, что гибридная семья яблонь, полученных от скрещивания скороплодного сорта яблони Избранница (селекции лаборатории генетики и селекции плодовых растений), является донором скороплодности полигенного типа наследования, а форма яблони SR 0523 – донором устойчивости к парше по моногенному типу. Из числа устойчивых к парше сеянцев выделено 5 элитных форм, совмещающих устойчивость к парше с другими хозяйственноценными признаками.

Переданы в Государственное сортоиспытание сорт Памяти Тихомирова позднелетнего созревания, устойчивый к парше, с плодами десертного качества (авторы В.В.Вартапетян и Н.Н.Высоцкая); позднезимний сорт Московское зеленое, устойчивый к возвратным весенним заморозкам во время цветения и с плодами десертного качества (автор В.В.Вартапетян).

Изучается флора Европейской России и разрабатываются вопросы ее рационального использования и охраны.

Закончено изучение флористического состава национального парка «Орловское полесье», полуострова Киндо (сев. Карелии), Джаныбекского стационара (Казахстан – Россия), подготовлены аннотированные конспекты флоры этих регионов. Проведено предварительное обследование флоры Апсаревского урочища заказника «Журавлиная Родина». Начато изучение флоры заповедника «Ростовский» и национального парка «Угра».

Пополнена электронная библиографическая база данных, содержащая более 1000 ссылок на публикации по флоре Средней России за период 1998–2002 гг.

Помещена в сети Интернет база данных «ILDIS Legumes of the World: draft checklist», опубликованная ранее на компакт-диске, и начато размещение каталога типов Гербария Московского университета.

Опубликованы Красные книги Рязанской и Тамбовской областей. Совместно с Министерством природы РФ разработано положение «Порядок организации и заготовки дикорастущего лекарственного и технического сырья», упорядочивающее сбор, заготовки, охрану и восстановление запасов дикорастущих лекарственных растений.

Кафедра провела юбилейную конференцию, посвященную 70-летию со дня рождения чл.-корр. РАН проф. В.Н.Тихомирова (27 января), выдающегося морфолога и систематика высших растений.

Введен специальный курс лекций и практикум для студентов V курса кафедры «Систематика и морфология голосеменных».

Кафедра генетики

На кафедре генетики (зав. – акад. РАН С.В.Шестаков) проведено изучение геномного полиморфизма у гороха и кукурузы и охарактеризована большая группа мутантов и сомаклональных вариантов. Полученные результаты вносят вклад в решение задач генетической идентификации и паспортизации сортов сельскохозяйственных растений. На молекулярно-генетической карте модельного растения арабидопсис локализованы три новых гена, контролирующих процессы морфогенеза и резистентности к окислительному стрессу. Разработаны принципы формализации генетических данных для построения математической модели развития побега цветковых растений.

С помощью мутационного анализа установлено участие гена flamenco в репродуктивных поведенческих реакциях у дрозофилы. Создан представительный банк образцов ДНК из лимфоцитов крови больных раком молочной железы и осуществлен анализ полиморфизма четырех генов-супрессоров опухолей, позволивший выявить молекулярные маркеры, которые могут быть использованы при диагностике опухолей и оценке риска заболевания.

Методами функциональной геномики проведено сравнительное изучение функциональной роли более 30 генов, кодирующих различные семейства пептидаз у цианобактерий и растений; впервые показано участие ряда пептидаз и шаперонов в регуляции процесса фотосинтеза. Исследованы ранее выявленные гены, контролирующие адаптивный ответ клеток цианобактерий при действии окислительного и солевого стресса. Разработана модифицированная схема генетического контроля резистентности к гербициду параквату при участии антипортерных систем. На основе методов биоинформатики разработан алгоритм идентификации сигнальных последовательностей в секретируемых белках, а также блоков, ответственных за посттрансляционную модификацию липопротеинов. Эти работы важны для решения задач генной инженерии бактерий, используемых в биотехнологии.

В январе 2002 г. исполнилось 70 лет одному из ведущих преподавателей кафедры, крупному специалисту в области генетики животных и мутационного процесса, доктору биологических наук, профессору М.М.Асланяну.

Кафедра проводит совместные научные исследования с Национальным институтом фундаментальной биологии Оказаки, Япония; Институтом ботаники Мюнхенского университета, Германия; Берлинским университетом им. Гумбольдта, Германия. Участвует в проведении научных исследований в рамках Программы межвузовского сотрудничества МГУ с Университетом г. Ростока, Германия.

Кафедра геоботаники

На кафедре геоботаники (зав. – чл.-корр. РАН В.Н.Павлов) продолжено изучение региональных флор России. В 2002 г. увидели свет два атласа–определителя растений Средней России, содержащие информацию о 1057 литературных источниках.

Продолжена инвентаризация основных фондов Гербария им. Д.П.Сырейщикова Московского государственного университета (MW). В отчетном году завершена инвентаризация основных фондов отдела Сибири и Дальнего Востока. Одновременно с инвентаризацией продолжено создание компьютерной базы «Коллекции Гербария МГУ». Проведена полная ревизия и инвентаризация именных гербарных коллекций Г.Гофмана, Ф.Эрхарта, И. и Г.Форстеров, К.Триниуса, хранящихся в МГУ в виде особых фондов. Изучено происхождение и формирование названных выше гербарных коллекций, пути и обстоятельства появления их в Московском университете, дальнейшая судьба. Это позволило проследить историю флористики и гербарного дела в Москве и по всей России на протяжении конца XVIII и первой половины XIX в. Результаты этих изысканий опубликованы в виде большой статьи (63 с.) в американском журнале Huntia и издана отдельной книгой на русском языке (Баландин С.А. и др. Растения из коллекции Карла Линнея в Гербарии Московского университета: история и научное значение).

В содружестве с голландской компанией Inter Documentation Company by Microform Publishers (IDC) изготовлены для последующего тиражирования микрофиши всех образцов названных выше именных коллекций. Полностью составлены 2 каталога коллекций – К.Триниуса и И. и Г.Форстеров. Каталог Триниуса опубликован (Balandin S.A.Trinius General Herbarium: The Herbarium of Moscow State University (MW)).

Продолжена регистрация и научная каталогизация вновь выявленных типовых образцов сосудистых растений. Завершена ревизия всех аутентиков Гербария МГУ, выделенных в особый фонд. Результаты работы опубликованы в виде справочника «Каталог типовых образцов сосудистых растений Гербария Московского университета (MW)».

Сдан в печать 15-й выпуск «Биологической флоры Московской области». В сборник вошли статьи по 10 видам растений. В 2002 г. исполнители гранта продолжили изучение биологии, экологии, продуктивности и динамики популяций 12 видов в Московской, Смоленской, Вологодской и других областях Центра России.

Продолжены многолетние наблюдения в Тебердинском заповеднике за динамикой альпийских сообществ в естественных условиях и при различных формах экспериментальных воздействий. Опубликованы результаты классификации альпийской растительности заповедника (Onipchenko V.G. 2002. Alpine vegetation of the Teberda Reserve, the Northwest Caucasus). Начаты работы по теме «Экспериментальное изучение роли фитофагов и ресурсного лимитирования в формировании структуры альпийских фитоценозов».

Кафедра имеет гранты INTAS – № 01–0527 2002–2005 гг. «Начальные стадии сукцессий лесных сообществ после нарушений: ветровалы и вырубки». Проведены исследования популяционной биологии малины в лесах Баварского национального парка (Германия), в буковых лесах Швейцарии и в ельниках Центрально-Лесного заповедника (Россия). Заложены постоянные пробные площади для изучения динамики структуры популяции малины и вейника наземного после вырубки леса.

Кафедра гидробиологии

На кафедре гидробиологии (зав. – проф. В.Д.Федоров) впервые показано, что у планктонных водорослей реализуется «треугольное» поле (по классификации Раменского–Грайма) жизненных стратегий при выделении в качестве доминирующего фактора флуктуирующего режима минеральных ресурсов. Впервые показано, что каждая популяция воплощает в своей стратегии в определенных соотношениях свойства всех первичных стратегий. Разработана концептуальная схема сезонного развития фитопланктона с учетом типов стратегий популяций. Впервые метаболическое разнообразие миксотрофов отображено в виде континуума, полюса которого представлены «преимущественно фотоавтотрофной» и «преимущественно гетеротрофной» стратегиями. В условиях обеспеченности минеральными и органическими ресурсами рост водорослей с «преимущественно фотоавтотрофной» стратегией идет исключительно за счет фотосинтеза, а у водорослей с «преимущественно гетеротрофной» стратегией – за счет ассимиляции органического вещества.

Проведен анализ организации и факторов формирования сообщества микробентоса в условиях сильно флуктуирующей среды и солевого градиента в эстуарии.

Впервые для р. Селенги изучен качественный и количественный состав эпифитона погруженных макрофитов, выявлены виды – индикаторы сапробности. Для р. Москвы установлена зависимость между скоростью течения и массовым развитием фитопланктона.

На экспериментальной модели исследовано сопряжение процессов микробиологического окисления углеводородов и сульфатредукции.

Кафедра зоологии беспозвоночных

На кафедре зоологии беспозвоночных (зав. – чл.-корр. РАН В.В.Малахов) наиболее значимые результаты последних 5 лет получены и представлены в подготовленной к печати монографии «Противораковые свойства жгутикового простейшего Trypanosoma cruzi» (НИР «Проблема антибластомных свойств Trypanosoma cruzi и совершенствование препарата круцина на новом уровне исследований»).

Монография посвящена давно открытому проф. Г.И.Роскиным феномену антагонистических отношений паразита (возбудителя болезни Чагаса) с процессом злокачественного роста опухоли позвоночного хозяина. Анализируется проблема в целом, прежние данные и результаты современных возобновленных исследований.

Рассматриваются противораковая активность инфекции Trypanosoma cruzi, туморотропные свойства трипаносомы in vivo и in vitro, активность полученного из T. cruzi препарата в культурах злокачественных клеток, на экспериментальных животных и в клинике, некоторые закономерности продукции противоракового начала его продуцентом и природа этого начала (его локализация, некоторые биохимические корреляты, отчасти прямой химический анализ). Механизмы этой способности T. cruzi – прямое влияние на раковые клетки, опосредованное воздействие на процесс злокачественного роста, иммуномоделирующая активность.

Кафедра зоологии позвоночных

На кафедре зоологии позвоночных (и.о. зав. – проф. Л.П.Корзун) работы проводились по ориентации и эколого-морфологическим адаптациям млекопитающих, энергетическим и коммуникативным процессам в популяциях наземных позвоночных, структуре и динамики надорганизменных систем в условиях различного антропогенного стресса, использования различных подходов как основа стратегии изучения и охраны птиц и по сравнительной и функциональной морфологии позвоночных. Полученные данные направлены на понимание сущности и реконструкцию путей формирования эволюционных адаптаций животных, касаются не только вопросов фундаментальных знаний, но и могут быть применены в областях экологического образования и просвещения, охраны окружающей среды и ее компонентов, мониторинга экологически ранимых объектов, международных соглашений по охране редких и исчезающих видов, экспертной оценки и прогнозов изменений биоценозов под воздействием естественных и антропогенных факторов, для математического моделирования.

В декабре 2002 г. кафедрой была организована мемориальная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения Н.П.Наумова, на которой было заслушано 8 докладов и сообщений.

В рамках юбилейных мероприятий, посвященных 250-летию университета, создана и демонстрируется выставка «Выдающиеся ученые кафедры зоологии беспозвоночных» (рекреация зоны «Д» на 5-м этаже). Начат цикл вечеров, посвященных выдающимся ученым кафедры. В 2002 г. состоялся вечер, посвященный памяти академика М.С.Гилярова (26.09.02), и вечер, посвященный памяти проф. Г.Б.Зевиной (15.11.02). Подготовлен и размещен в Интернете очерк истории кафедры, подготовлена рукопись иллюстрированной истории кафедры «Пока горит свеча».

Организованы новые специальные курсы лекций «Коммуникации животных», «Проблемы охраны животного мира» и «Геносистематика позвоночных» для студентов кафедры.

Продолжен ряд международных проектов и программ, в которых принимали участие сотрудники кафедры: NOW, проект «Understanding mis-timed reproduction of hole-nesting birds…», SENS (юго-восточная миграционная сеть), программа сотрудничества Таймырского государственного заповедника и национального парка Shlesvig-Holstein Wattenmeer. Сотрудники кафедры участвовали в совместных программах с Японской ассоциацией охраны диких гусей и Токийским университетом, Российско-Вьетнамским тропическим центром, Университетом Париж–10, лаб. этологии и зоопсихологии, Национальной геологической службой США, Службой рыбы и дичи, фондом International Crane Foundation (Висконсин, США).

Кафедра ихтиологии

На кафедре ихтиологии (зав. – акад. РАН Д.С.Павлов) исследованы изменения структуры популяции микижи из 4 рек Западной Камчатки во временном интервале (1971–1972 и 1994–2001 гг.). Установлено, что соотношение фенотипов с разной жизненной стратегией по годам в разных реках менялось на протяжении периода долгосрочного и краткосрочного мониторинга. В локальных популяциях большинства рек в последние годы отмечена тенденция увеличения встречаемости проходных рыб (включая стадию полуфунтовика), продолжительности пресноводного периода их жизни и периода морского нагула, задержки сроков первого полового созревания, рост количества повторнонерестующих особей. Подобные изменения взаимосвязанных параметров косвенно свидетельствуют об ухудшении условий обитания микижи в реках и в океане, в первую очередь условий питания. Изменения в структуре популяций микижи имеют колебательную природу и меняются по годам в зависимости от окружающих условий и численности самого вида.

В качестве модели сохранения видов лососевых рыб разработана стратегия сохранения микижи Камчатки – вида Красной книги России.

Проанализированы и сравнены по молекулярно-генетическим особенностям 8 природных популяций микижи и 10 природных популяций гольцов рода Salvelinus. Обнаружены уникальные генетические маркеры, свидетельствующие о значительной обособленности восточно-камчатской микижи (р. Жупанова) по сравнению с другими ее популяциями. Показаны существенные различия по уровню генетического разнообразия между южнокурильской, северокурильской и камчатской мальмой.

Определен таксономический статус впервые обнаруженных на островах Пармушир и Онекотан ручьевых изолятов гольцов, обитающих выше водопадов и преград, непреодолимых в настоящее время для проходных гольцов. В условиях изоляции в некоторых популяциях с ограниченной численностью проявляются уникальные черты – специфическое расположение и форма грудных плавников и эффект лево- и правозакрученности в положении петель кишечника. По основным диагностическим признакам ручьевые гольцы не отличаются от проходных форм, относимых к подвиду южная мальма.

23 декабря 2002 г. состоялись расширенное заседание кафедры ихтиологии и чтения, посвященные 90-летию заслуженного деятеля науки, лауреата Государственной премии СССР, директора Зоологического музея МГУ (1959–1963), зам. декана биолого-почвенного факультета (1963–1968), зав. кафедрой ихтиологии (1977–1985) С.Г.Соина. Доклады сделали Д.С.Павлов, А.П.Макеева, В.В.Махотин, И.Н.Рябов, А.Е.Микулин.

В рамках межправительственного соглашения РФ–США о научном сотрудничестве в области защиты окружающей среды и природных ресурсов осуществляется сотрудничество кафедры ихтиологии с Центром дикого лосося (США) по программе «Камчатский стальноголовый лосось. Изучение и сохранение вида Красной книги России» (отв. исполнитель со стороны МГУ – акад. РАН Д.С.Павлов).

В рамках договора между МГУ и Ростокским университетом (ФРГ) осуществляется научное сотрудничество по теме «Биоразнообразие и экология рыбных сообществ», а также финансовая поддержка обменной практики студентов Ростокского университета на Беломорской биостанции МГУ и студентов кафедры ихтиологии в ФРГ (отв. исполнитель со стороны МГУ – проф. Г.Г.Новиков).

Кафедра клеточной биологии и гистологии

На кафедре клеточной биологии и гистологии (зав. – проф. Ю.С.Ченцов) в рамках гранта ИНТАС изучены изменения кардиомиоцитов (КМЦ) левого желудочка и правого предсердия сердца крыс, их митохондриома и межмитохондриальных контактов (ММК) при воздействии факторов космического полета. Установлено, что как кратковременное, так и долговременное воздействие гипергравитации 2G приводит к увеличению числа ММК в КМЦ обоих изученных отделов.

При отработке модели индукции апоптоза циклогексимидом обнаружено, что он изменяет ультраструктуру ядра, митохондрий, компонентов вакуолярной системы клеток линии FAF286, цитоскелетные структуры не изменяются.

Показано, что при К-митозе, индуцированном колхицином, в клетках меристемы формируется кортикальная сеть полимеризованного тубулина, отличающаяся от таковой в интерфазных нормальных клетках: формируются структуры, сходные с паракристаллами тубулина, наблюдаемыми при действии винкристина и винбластина в клетках животных.

Обнаружено, что конденсирующий хроматин буфер выявляет хромонемные субструктуры в составе метафазных хромосом. Стабилизация исходных хромосом бромистым этидием с последующим облучением синим светом предотвращает деконденсацию хромосом в гипотонической среде, сохраняя их исходную структуру.

Проведен гистологический и авторадиографический анализ регенерации чешуи после ее удаления у зеркального карпа и гуппий. Сравнение клеточного состава в области новообразования чешуи и в зоне раневой гранулемы позволяет предполагать, что в процессе восстановления участвуют клетки одной линии дифференцировки.

Исследовано действие смеси ингибиторов NO-синтазы L-NAME и Etu на разные категории стволовых кроветворных клеток и ранних клеток-предшественников. На основании полученных результатов сделано заключение о возможном участии окиси азота в регуляции пролиферации ранних клеток-предшественников кроветворной дифференцировки.

Введен курс лекций по гибридоме на IV курсе для студентов кафедры. Введены 2 задачи на Большом практикуме по гистологии «Индукция апоптоза в культивируемых клетках»: «Стволовые эмбриональные клетки» и «Стволовые нервные клетки».

В рамках гранта INTAS изучается реакция сердечно-сосудистой системы крыс на продолжительное и повторное действие гипергравитации, а также в условиях, имитирующих действие невесомости; работа ведется совместно с Институтом нейронаук Парижского университета (Франция) (University of Paris VI, Research Unit: CNRS UMR 7624, Institut des Neurosciences, France) и лабораторией физиологии медицинского факультета Лионского университета (Франция) (University of Lyon I, Faculte de Mеdicine, Laboratory de Physiologie de ’Environnement, France); в рамках гранта CRDF и гранта Fogarty изучается динамика микротрубочек в животных клетках; работа ведется совместно с Северо-Западным университетом Чикаго (Иллинойс, США) (Northwestern University Chicago, Illinois, USA).

Кафедра микробиологии

На кафедре микробиологиии (зав. – проф. А.И.Нетрусов) завершена пятилетняя работа по изучению механизмов окислительной защиты от кислорода ряда строгих анаэробов, относящихся к империям Археи и Бактерии. Из клеток двух стогих анаэробных метаногенных архей выделены, очищены и охарактеризованы две супероксиддисмутазы и две каталазы, проведен филогенетический анализ генов, кодирующих синтез этих ферментов защиты клетки от активных форм кислорода. Результаты исследования обобщены в кандидатской диссертации. Работу по изучению отношения строгих анаэробов к кислородному стрессу проводили в рамках межвузовского сотрудничества с Марбургским университетом.

Из образцов донных отложений получен ряд стабильных накопительных культур, активно проводящих анаэробную деструкцию аминоароматических субстратов с образованием биогаза. Получены стабильные микробные консорциумы, позволяющие расщеплять аминоароматические соединения (ксенобиотики-загрязнители) в анаэробных условиях. Часть выделенных охарактеризована с применением молекулярно-биологических методов. Результаты исследования обобщены в кандидатской диссертации.

Выделены чистые культуры психроактивных бактерий, интенсивно окисляющих сырую нефть. Впервые показана способность к окислению нефти новыми представителями рода цитофаг, выделенными из загрязненных сырой нефтью почв Возейского месторождения Усинского района Республики Коми. По результатам работы оформлен патент РФ и подготовлена к защите кандидатская диссертация.

Завершено изучение клеточных стенок стрептомицетов кластера Streptomyces griseovirides. Изучены новые специфические полимеры, обнаруженные в клеточных стенках фитопатогенных стрептомицетов, вызывающих паршу картофеля. Результаты исследования обобщены в кандидатской диссертации.

Продолжено сравнительное изучение компонентного состава и структуры пептидогликанов из клеточных стенок чувствительного и устойчивого к грамицидину S штаммов стафилококка. У устойчивых клеток обнаружена структурная модификация пептидогликана, ведущая к снижению отрицательного заряда клеточной стенки. Установлено, что препараты клеточных стенок и препараты пептидогликана устойчивых клеток связывают антибиотик в меньших количествах, чем стенки и пептидогликан клеток чувствительного штамма.

Продолжено изучение биолюминесцентных трансформантов с lux-оперонами с целью конструирования на их основе биосенсоров для анализа объектов окружающей среды. Результаты исследования обобщены в кандидатской диссертации.

Разработан новый курс лекций «Общая микробиология» (36 ч.) для студентов III курса биологического факультета, проходящих подготовку по специальности «физиология»: модифицирован и переработан спецкурс «Фототрофные микроорганизмы» для студентов IV курса специальности «микробиология».

В рамках гранта ИНТАС по применению компонентов клеточных стенок актиномицетов как хемотаксономических маркеров продолжалось научное сотрудничество с организацией «Германская коллекция микроорганизмов» (рук. со стороны МГУ проф. И.Б.Наумова). Развивается научное сотрудничество с учеными Университетов Лунд (Швеция) и Бохума (ФРГ) в рамках гранта ИНТАС по изучению свойств глутаматоксидазы (рук. со стороны МГУ – проф. А.И.Нетрусов).

Кафедра микологии и альгологии

На кафедре микологии и альгологии (зав. – проф. Ю.Т.Дьяков) собрана большая коллекция штаммов. Получены дикариотические и моноспоровые культуры. Проведен анализ распределения данных штаммов в группы вегетативной и половой совместимости. Впервые выделены природные штаммы, обладающие антимикробной и антитоксической активностью, получены гибриды между ними, обладающие повышенными антимикробными свойствами. Штаммы вешенки с антимикробной активностью переданы в институт по изучению новых антибиотиков для дальнейших исследований и практического использования.

Проведено кариотипирование 4-спорового и 2-спорового штаммов. Отработаны методы и подобраны программы для окрашивания ядерного аппарата и количественного измерения ДНК в гаплоидных и диплоидных штаммах. Работы по кариотипированию шампиньона проводятся впервые в мире. Разработанные методы молекулярного типирования сортов шампиньона и вешенки использованы в практической работе АО совхоз «Заречье».

Исследована структура популяций этого опасного патогена на территории России. Обнаружена вегетативная несовместимость штаммов. Разработан метод анализа частот клонов, резистентных к фунгицидам и другим средствам защиты растений. Новые молекулярные маркеры, предложенные для анализа популяций P. infestans, применены впервые и не имеют аналогов. Полученные данные используются в курсе лекций. Написано и издано учебное пособие «Общая и молекулярная фитопатология» и пособие «Защита картофеля от фитофтороза. Программа действий».

Ю.Т.Дьякову присуждена премия им. Д.А.Сабинина биологического факультета за цикл работ посвященных исследованию популяций возбудителя фитофтороза картофеля и томатов.

В 2002 г. сотрудниками кафедры подготовлены и проведены в помещении библиотеки биологического факультета МГУ: выставка«Грибы», где собрана микологическая литература, в том числе редкие и представляющие исторический интерес издания, и изображения интересных грибов; экспозиция, посвященная 125-летию со дня рождения проф. Л.И.Курсанова (1877–1954), первого заведующего кафедрой.

Введен новый спецкурс лекций (совместно с кафедрой высших растений) «Геносистематика растений» (24 ч.) для студентов IV курса.

Кафедра молекулярной биологии

На кафедре молекулярной биологии (зав. – акад. РАН А.С.Спирин) установлено, что дрожжевые лизиновые тРНК и их производные могут проникать в митохондрии клеток человека не только in vitro, но и in vivo. Гетерологичные дрожжевые тРНК успешно экспрессируются в клетках человека в культуре и проникают в митохондрии. Экспрессия гетерологичных тРНК в клетках с синдромом MERRF приводит к частичному восстановлению дыхательной недостаточности клеток исходной линии. Помимо тРНК в митохондрии клеток человека импортируется 5S РНК. За диссертационную работу «Импортируемая в митохондрии дрожжевая тРНК может принимать участие в митохондриальном биосинтезе белка» аспирантке О.А.Колесниковой было присвоено звание доктора Университета Луи Пастера (Страсбург, Франция). Работа была удостоена премии Европейской академии для молодых ученых и первой премии на конкурсе работ молодых российских ученых, проводимом компанией Amersham Pharmacia Biotech, и была награждена дипломом I степени на конкурсе на лучшую научную работу молодых ученых МГУ.

Идентифицированы участки редактирования пре-мРНК, считываемых с индивидуальных генов митохондриального генома у представителей «низших» трипаносоматид. Показано, что размер редактируемого домена криптогенов варьирует у разных групп трипаносоматид.

Было обнаружено, что процесс взаимодействия p170kD субъединицы фактора инициации трансляции eIF3 с белками микротрубочек in vitro зависит от наличия АТФ. Это может свидетельствовать об участии в процессе связывания в качестве посредников специфических АТФаз, ассоциированных с микротрубочками (динеина или кинезина). Кроме того, показано, что регулируемое миозином V движение глобулярных везикул и опосредованное F-актином формирование мембранной сети эндоплазматического ретикулума наблюдается не только в интерфазе клеточного цикла, но и в процессе митоза.

Введен новый специальный практикум «Методы молекулярной биологии, генетической инженерии и биотехнологии» для студентов IV курса кафедры биохимии. Приобретено и налажено мультимедийное оборудование, позволяющее в ходе лекции наглядно демонстрировать последние достижения науки.

Кафедра физиологии растений

На кафедре физиологии растений (зав. – проф. И.П.Ермаков) разработана модель координации между ростом и процессами углеродного и азотного метаболизма, поставляющими растениям конструктивные и энергетические эквиваленты. Кроме того, разработана поликомпартментальная модель нитратного обмена в корнях растений, которая включает метаболический, запасной и подвижный пулы нитрата. Показано также, что компартментация нитрата зависит от условий азотного питания растений.

Исследование механизмов контролирующих величину внутриклеточного рН в процессе развития пыльцевого зерна, выявило участие в этом процессе Н+-АТФазы плазматической мембраны и альтернативной оксидазы. Установлено, что рН внутриклеточной среды изменяется в процессе развития пыльцевого зерна в зависимости от содержания калия и хлорида во внеклеточной среде. Впервые показано, что хлоридные каналы контролируют величину внутриклеточного рН в процессе развития и прорастания пыльцевого зерна.

Разработан новый микрометод иммуноферментного анализа (ИФА) для дифференциального количественного определения основных эндогенных форм АБК.

При участии сотрудников факультета ВМиК создана уникальная программа для моделирования развития цветков и вегетативных побегов, которая может быть использована для предсказания развития цветков у мутантов.

Разработана методика исследования набухания и ионообменных свойств клеточной стенки. С использованием модели Грегора были рассчитаны параметры, характеризующие качественный и количественный состав ионогенных групп в клеточной стенке по оси и радиальном направлении корня. Показано также существование в структуре клеточной стенки корня люпина нескольких типов ионогенных групп.

Исследовались клеточные и физиологические механизмы гравитропизма первичных корней. Разработан метод разделения основных этапов гравитропизма корня – рецепторного и этапа дифференциального растяжения, апробированы приемы гравистимуляции, отсрочки и индукции этапа дифференциального растяжения клеток у корней без чехлика.

Модифицирован спецкурс «Основы водного режима растений». Включены данные последних лет, отражающие физико-химические основы поглощения воды растениями, новые модели поглощения и транспорта воды.

Кафедра проводит совместные научные исследования с Варшавским медицинским университетом – с кафедрой биологии и фармацевтической ботаники фармацевтического факультета. Тематика сотрудничества: исследование культур клеток лекарственных растений – продуцентов биологически активных веществ.

Кафедра физиологии микроорганизмов

На кафедре физиологии микроорганизмов (зав. – проф. М.В.Гусев) проводятся следующие исследования.

На основе микробиологических исследований памятников архитектуры Новодевичьего монастыря, Музея-усадьбы «Архангельское» и др. выявлены доминирующие физиологические группы сообществ микроорганизмов на участках биологических повреждений строительного белого камня. Наибольшее разнообразие этих сообществ обнаружено в зоне эксфильтрации белокаменных цоколей на северной стороне памятников. В биопленках поверхности и внутреннего порового пространства известняка этой зоны содержались хемолитотрофные бактериии, оксигенные фотоавтотрофы и такие представители хемоорганотрофных микроорганизмов, как анаэробные денитрифицирующие бактерии, аэробные метилотрофы, коринебактерии и нокардиоформы, умеренные галофилы рода Micrococcus, различные представители микромицетов. Разработан способ диагностики микробных повреждений в каменных строительных материалах (подана заявка в патентное ведомство).

Изучена роль нейромедиаторов в коммуникативных процессах у микроорганизмов. Обнаружена стимуляция дыхания клеток Escherichia coli серотонином и дофамином, но не норадреналином; все эти агенты стимулируют также дыхание в культуре клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Подтверждены ранее полученные данные об эндогенном синтезе нейромедиаторов у про- и эукариотических микроорганизмов. Выяснена роль веществ микробного происхождения, стимулирующих устойчивость растительных организмов к антропогенным воздействиям.

Изучено влияние бора на ультраструктурную организацию оболочек гетероцист цианобактерий. Определена взаимосвязь расхода эндогенного азота резервных полимеров цианобактерий и процесса клеточной дифференциации. Выявлена динамика деградации цианофицина в вегетативных клетках цианобактерий при их взаимодействии с культивируемыми тканями и клетками растений. Проведен анализ литературы по составу микрофлоры нефтяного пласта, участия микроорганизмов в образовании и формировании состава нефти.

Дано обоснование новой экспериментальной модели для изучения генетически программируемой клеточной смерти у клеток двух типов: с фототрофным метаболизмом и с хемотрофным метаболизмом. Показано, что индуцированный цианидом апоптоз, резко усиливающийся при освещении, зависит от комбинированного действия двух факторов – активных форм кислорода и восстановленного пластохинона. Эти данные впервые демонстрируют участие фотосинтеза в программированной клеточной смерти клеток. Показано также, что перекись водорода не пригодна в качестве физиологического донора электронов при фотосинтезе у цианобактерий.

Накопление биомассы в диализных и смешанно-раздельных культурах цианобактерий и их устойчивость к тяжелым металлам в несколько раз превышают таковые в периодических культурах. Переход культур от лаг-фазы к экспоненциальной фазе роста сопровождается существенным снижением редокс-потенциала среды. Предполагается, что это явление обусловлено накоплением в клетках и выделением в среду тионеинподобных белков и других тиоловых соединений, играющих важную роль при клеточном делении и последующем развитии культур. При изучении оптических свойств высших растений и фотосинтезирующих микроорганизмов в норме и патологии выявлен ряд фундаментальных особенностей их спектров поглощения и отражения. Впервые показана возможность недеструктивного анализа каротиноидов в листьях высших растений. В клетках диатомовых водорослей выявлены спектральные изменения, обусловленные превращениями каротиноидов диадиноксантинового цикла. Показаны общие закономерности адаптации высших растений к солнечному излучению, обусловленные направленными изменениями содержания хлорофиллов, каротиноидов и флавоноидов, включая антоцианы.

В связи с подготовкой к 250-летию университета проведена работа по анкетированию выпускников биологического факультета разных лет, анализу и компьютерной верстке этих материалов. Подготовлен проект юбилейного издания «История биологического факультета МГУ».

Введен новый курс лекций для студентов V курса «Механизмы клеточной регуляции».

По соглашению с Берлинским университетом им. А.Гумбольдта (Германия) кафедра проводит совместные научные работы по исследованию физиологии цианобактерий. В рамках этого соглашения проводится ежегодный обмен студентами на безвалютной основе. В соответствии с договором о сотрудничестве с Университетом им. Гете (г. Франкфурт, Германия) ведется изучение внутриклеточного транспорта РИБ с целью получения новых данных об организации везикулярного транспорта и транслокации белков. В соответствии с соглашением о сотрудничестве биологического факультета с Институтом по изучению пустынь им. Д.Блауштейна Университета Негева (г. Бер-Шева, Израиль) проводятся совместные исследования биосинтеза микроводорослями ценных полинасыщенных жирных кислот. Проводятся исследования оптических свойств растительных клеток совместно с сотрудниками кафедры физики Норвежского института науки и технологии (г. Трондхейм, Норвегия).

Кафедра физико-химической биологии

На кафедре физико-химической биологии (зав. – проф. Ф.Ф.Литвин) в области молекулярной фотобиологии исследуются механизмы таких фундаментальных процессов как фотосинтез, индуцируемый светом биосинтез пигментов, механизмы фоторегуляции процессов роста и развития (фитохромная система), фоторегуляция движения, фотодеструктивные процессы.

Обнаружен эффект световой стимуляции темнового ресинтеза хлорофилла в зеленых листьях растений и фоторегуляция предшественника хлорофилла в этиолированных листьях.

Обнаружено, что мутации в бактериородопсине одного из двух остатков, находящихся вблизи ретиналя (Тrp182 на Phe или Leu93 нa Met), вызывает существеное понижение барьера для образования L интермедиата. Сделан вывод, что образование L включает движение Trp182 и молекулы воды вблизи шиффова основания.

Совместно с J. Weller (Australia) изучен фоторегуляторный мутант гороха AF05. Обнаружены большая стабильность фитохрома в мутанте и его повышенная функциональная активность, что связано с фитохромом А, с точечной мутацией в области его N-концевого домена.

Выполнен сравнительный анализ фотоэлектрических реакций и фототаксиса генетических трансформантов хламидомонады, у которых концентрация предполагаемых фоторецепторных белков снижена путем введения антисмысловых конструкций. Установлена корреляция между уровнем экспрессии каждого из белков и кинетикой фотоэлектрического сигнала. Исследована световая зависимость двух компонентов фоторецепторного тока, опосредованных двумя рецепторными белками, разработаны математические модели для описания этой зависимости. Изучено влияние хемоэффекторов на фотоиндуцированные электрические реакции зеленых жгутиковых водорослей, показано, что деполяризация мембраны является общим звеном в процессах восприятия световых и химических стимулов.

На базе филиала МГУ в Пущино кафедра организовала программы дополнительного образования: повышение квалификации (500 ч.), профессиональная переподготовка (600 ч.), краткосрочное повышение квалификации и программа довузовского образования. Также открыто отделение Экоцентра. С 1 октября 2002 г. работает программа «Молекулярная, физико-химическая биология, генная инженерия и биотехнология». По программе довузовского образования зачислен 31 человек, а по программе краткосрочного повышения квалификации – 24.

Кафедра физиологии человека и животных

На кафедре физиологии человека и животных (зав. – проф. И.П.Ашмарин) исследованы каскадные эффекты созданных кафедрой совместно с НИИ МГ РАН лечебных пептидов семакса и селанка, в том числе на ЭЭГ эффекты различных отделов мозга человека. Дифференцировано влияние их катаболитов на процессы свертывания крови и разных форм язвообразования.

Получены новые данные о нейропротекторных эффектах глипролинов. По материалам этих исследований получены 2 патента и оформляются еще два.

Принципиально важные результаты получены при исследовании перинатального действия композиций пептидов казоморфина и семакса на крыс, подвергшихся воздействию гипоксии. Компьютеризирована векторная модель сочетанного действия многочленных пептидных комплексов.

Детально исследованы эффекты инверсной иммунорегуляции состояний тревожности и депрессии при введении конъюгатов холецистокинина-4 с серумальбумином, которые расширили представления о спектре поведенческих эффектов этого пептида и позволили обосновать переход к предклиническим исследованиям с целью создания нового метода лечения иммуногенных депрессий.

За последние 5 лет (1997–2002) завершен большой цикл исследований (совместно с НИИ МГ РАН) нейрорегуляторных эффектов и лечебного применения олигопептидов, являющихся дериватами кортикотропина 4–7 и еафцина. Разработанные пептиды (семакс и др.) внедрены в клиническую практику при лечении инсультов, дегенерации глазного нерва, расстройствах мозгового кровообращения и других патологиях. Сотрудники, участвующие в этих исследованиях, удостоены премии Правительства РФ.

Выявлено и исследовано новое семейство регуляторных пептидов – глипролины, которые по данным экспериментов на животных, оказались весьма перспективными средствами лечения язвы желудка и антитромботиками.

Получены новые данные о механизмах регенерации двигательных нервов и функции нервно-мышечных синапсов. Показана возможность ускорения этих процессов некоторыми регуляторными пептидами.

Совместно с ИБОХ РАН выявлены новые индукторы гибернации, эффективные на незимнеспящих животных.

Выявлены и исследованы воздействия гипоксии беременных самок белых крыс на особенности поведения потомства. Установлена возможность коррекции этих эффектов композициями пептидов казоморфина и семакса.

Разработана векторная модель сочетанного действия многочисленных пептидных комплексов на различные интегральные физиологические процессы.

Введен новый спецкурс лекций «Избранные разделы молекулярной медицины» (И.П.Ашмарин). На Большом практикуме введена новая задача –«Электрофизиология зрительного анализатора». Создана программа для компьютерной регистрации электронейрограммы в сенсорных системах. Разработана новая программа для регистрации биоэлектрической активности сердца методом внутриклеточных отведений. На Малом практикуме совместно с кафедрой ВНД введены новые задачи: «Современные методы анализа ВНД»; «Регистрация и анализ вызванного ответа»; «Анализ поведения как показателя функционального состояния организма».

Кафедра общей экологии

На кафедре общей экологии (зав. – проф. В.Н.Максимов) проведено сравнение крупнейших пресноводных бассейнов России, Литвы, Украины и Узбекистана по величине экологически допустимых уровней физико-химических факторов среды. С помощью процедур детерминационного анализа данных исследована зависимость адаптированности пресноводных экосистем к внешним воздействиям от места отбора пробы (водная толща или грунты), географической широты, климата, степени удаленности от моря, плотности населения в соответствующем регионе. Создана географическая и климатическая классификация экспериментальных регионов, основанная на изменчивости границ толерантности местных организмов в ответ на те или другие абиотические воздействия.

Впервые в мировой практике удалось обнаружить строго измеряемые количественные характеристики видов, которые очень хорошо предсказывают вероятность попадания вида в Красную книгу. Материалом послужили собранные по литературным источникам данные для 90 видов млекопитающих из состава фауны бывшего СССР, 25 из которых занесены в Красную книгу. Среди ряда изученных признаков жизненного цикла самое лучшее предсказание дает «годовая плодовитость», т.е. среднее число дочерей, производимых самкой за один год. Если эта величина меньше критической (2,9), то вид с высокой вероятностью попадает в Красную книгу, и чем ниже падает эта величина, тем больше такая вероятность.

Проанализированы также характеристики жизненных циклов для больших выборок млекопитающих (88 видов) и птиц (75 видов). Сравнительный анализ жизненных стратегий этих таксонов проведен с помощью построения «полей» в координатах двух параметров – логарифма годовой плодовитости (среднего числа дочерей, произведенных самкой за год) и смертности взрослых самок.

Разработаны новые спецкурсы: «Общая экология» (III курс философского факультета, доц. А.В.Смуров); «Проблемы биоэкологии» (магистры геологического факультета, доц. А.В.Смуров); «Количественные методы в биологии (с компьютерным практикумом)» (IV курс кафедры зоологии беспозвоночных, доц. А.В.Смуров); «Биодиагностика и оценка качества среды обитания» (слушатели Экоцентра, доц. А.В.Смуров).

Кафедра проводит совместные исследования с Центром изучения полиморфизма микроорганизмов Института исследований для развития (г. Монпелье, Франция) в рамках Межправительственного соглашения от 28 июля 1992 г. о российско-французском сотрудничестве в научно-технологической области от 25 сентября 2001 г. (г. Париж). Тема исследования: «Моделирование влияния условий окружающей среды на эволюцию характеристик жизненного цикла популяций человека» (отв. исполнитель – проф. А.Т.Терехин). Продолжается участие в Программе «Взаимодействие суши, атмосферы и льдов» («Land–Atmospheric–Ice Interactions Program») по гранту Национального научного фонда США (NSF, USA).

Кафедра эмбриологии

На кафедре эмбриологии (зав. – проф. В.А.Голиченков) был впервые предложен и пременен метод спектроскопии многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) в ИК-диапазоне, который дает возможность прижизненно послойно анализировать структуру клетки. При использовании данного метода МНПВО было отмечено, что меланофоры, находящиеся в разных физиологических состояниях (максимально агрегированное и максимально диспергированное распределение пигмента) имеют разную степень структурированности как белков, так и липидов, причем их структурированность в поверхностных и более глубоких слоях меланофоров различна (прямо противоположна). В процессе агрегации и дисперсии меланосом происходит закономерное изменение структурированности белковых и липидных составляющих в поверхностном и перикариальном слоях меланофора.

Выявлен эффект дистантных волновых взаимовлияний ранних разновозрастных зародышей у трех видов бесхвостых амфибий: травяной (Rana temporaria), прудовой (R. esculenta) лягушек и серой жабы (Bufo bufo), заключающийся в изменении скорости и степени синхронности дальнейшего развития зародышей взаимодействовавших групп. После таких взаимовлияний возможно появление специфических аномалий развития.

Предложена модель процесса детерминации зародышевых структур в развитии на основе теоремы Бейеса как перехода от априорной функции распределения вероятности событий к апостериорным функциям распределения, неоднократно повторяющегося по ходу доопределения клеточных потенций. Модель отражает исходную многозначность априорной информации, содержащейся в материнских детерминантах, и описывает процесс поэтапного ограничения этой многозначности.

Введены новые спецкурсы: «Актуальные проблемы современной биологии» (III курс), «Вспомогательные репродуктивные технологии» (V курс).

Кафедра энтомологии

На кафедре энтомологии (зав. – проф. Р.Д.Жантиев) впервые проведено комплексное эколого-хронобиологическое исследование циркадианного ритма активности насекомых. Предложена оригинальная гипотеза, согласно которой активность насекомых контролируется не одним, а двумя взаимно сопряженными осцилляторами, по-разному реагирующими на свет и температуру. Показано, что параметры циркадианного ритма в природе и в различных экспериментальных условиях определяются не только свойствами отдельных осцилляторов, но и характером их сопряженности между собой. Данная гипотеза позволяет объяснить такие фундаментальные свойства ритма как стабильность и лабильность, понять причины изменчивости индивидуального ритма в лаборатории и природу феномена «расщепления» ритма на два компонента. Впервые экспериментально исследован характер взаимодействия ритма с экологическими факторами и его роль в приспособительных стратегиях насекомых. Показано, что чувствительность насекомых к свету и температуре (в том числе и к ее экстремальным значениям) может достоверно меняться в течение суток, и эти изменения контролируются теми же осцилляторами, что и активность. Экспериментально доказано, что постоянные уровня «изоляции от времени» оказывают маскирующие эффекты на ритм насекомых, влияя на его паттерн и свободнотекущий период.

Рекомендованы перспективные объекты для биоритмологических исследований в космосе, при этом один из них уже неоднократно использовался в российских и международных программах по изучению влияния факторов космического полета на циркадианный ритм.

Проведено комплексное изучение влияния лазерного излучения на насекомых. С помощью электрофизиологических методов проанализирована реакция зрительной системы на эти стимулы. Определены параметры лазерного луча, вызывающие временные или необратимые нарушения в работе фоторецепторов у саранчи. В результате предложен новый метод борьбы со стаями перелетной саранчи. Совместно с ГНЦ ТРИНИТИ (г. Троицк Московской обл.) произведены необходимые технические расчеты и проведены соответствующие лабораторные испытания. Получен патент на изобретение «Способ уничтожения пролетных стай саранчи».

Введен новый практический курс «Практикум по электронной микроскопии».

Беломорская биологическая станции

На Беломорской биологической станции (дир. – проф. Г.Г.Новиков) совместно с Географическим институтом РАН и Институтом океанологии РАН изучали скорость ферментативной деструкции органического материала в морской воде в зависимости от величины материкового стока. Показано, что воды различной степени смешения отличаются особенностями механизма деструкции органических веществ.

Совместно с ИОРАН проведено сравнительное биогеохимическое изучение морских грунтов в Кандалакшском заливе Белого моря. Установлено, что распределение различных химических элементов в грунтах Карельского побережья в значительной мере зависит от их геоморфологического типа. Выполненные исследования могут служить основой для изучения влияния факторов среды (в том числе антропогенного воздействия) на процесс осадкообразования в Белом море.

Совместно с кафедрами высших растений (включая студенческую группу), микологии и альгологии, гидробиологии МГУ проводили изучение экосистем группы морских островов, примыкающих к открытой части Кандалакшского залива. Выполнено описание растительности, флоры сосудистых растений, лишайниковой флоры, альгофлоры, микобиоты. Впервые обнаружено на территории нашей страны 24 новых вида грибов и грибоподобных организмов (9 из них являются новыми для науки). В супралиторальных ваннах островов обнаружены новые для Белого моря виды водорослей.

Научные результаты представлены на нескольких международных конференциях в Австралии, Бельгии, России.

Сотрудниками ББС прочитаны лекции по гидробиологии для студентов-океанологов на географическом факультете МГУ (30 ч.), биохимии морских животных, охраняемым природным территориям и истории ББС на беломорской студенческой практике (7,5 ч.). Проведены занятия Малого практикума по низшим растениям для студентов I курса (96 ч.), практические занятия со студентами на Беломорской биостанции (42 ч.) и школьниками в Соловецком филиале ББС (180 ч.), а также учебно-ознакомительные экскурсии по ботанике, орнитологии, морской фауне, экологии, охраняемым природным территориям (70 ч.), осуществлялось руководство студенческими работами.

Зоологический музей

В Зоологическом музее (дир. – д.б.н. О.Л.Россолимо) завершена работа с коллекциями типовых экземпляров по позвоночным животным и моллюскам из собрания Зоомузея в рамках работы по гранту ГНТП «Биоразнообразие». Опубликованы две монографии. В 2002 г. база данных типовых экземпляров музея пополнена 200 типами из коллекции краснотелковых клещей, продолжает обновляться база данных по типовым экземплярам позвоночных животных. Начата работа по составлению типовых каталогов по ракообразным животным из собрания Зоомузея.

За последние 5 лет сотрудники Зоомузея защитили 2 докторские и 6 кандидатских диссертаций, опубликовали около 40 научных и учебно-методических монографий и более 100 статей, описали не менее 160 новых для науки таксонов.

Зоомузей опубликовал 8 томов «Трудов Зоологического музея МГУ» («Каталог пауков территорий бывшего СССР», «Систематика млекопитающих СССР: дополнение», «Клещи-краснотелки Восточной Палеарктики», «Типы моллюсков Зоологического музея Московского университета», «Типы позвоночных в Зоологическом музее Московского университета», «Сони (Myoxidae) мировой фауны», «Cryptophaginae (Coleoptera: Cucuioidea: Cryptophagidae): диагностика, ареалогия, экология», «Трофические адаптации и экология бюль-бюлей (Pycnonotidae, Aves) фауны Вьетнама») и 6 выпусков «Зоологических исследований» (в том числе «Планы строения конечностей и эволюция техники бега у тетрапод», «Филогенетика жуков семейства Cryptophagidae: градистический анализ», «Биологическое разнообразие иксодовых клещей и методы его изучения», «Определитель палеарктических мух семейства Lauxaniidae», «Сравнительная морфология и эволюция женской репродуктивной системы и биология размножения гладконосых рукокрылых»).

Опубликованы 2 учебно-методические сводки по биоразнообразию животных (по материалам экспозиции Зоомузея): «Разнообразие земноводных», 304 с.; «Разнообразие птиц», в 4 частях: Часть I – 384 с.; Часть II – 396 с.; Часть III – 358 с.; Часть IV – 380 с.

На базе Зоомузея издаются 4 научных журнала на английском языке по систематике, морфологии и экологии различных групп беспозвоночных животных («Arthropoda Selecta», «Russian Entomological Journal», «Acarina», «Rutenica»).

Ботанический сад

В Ботаническом саду (дир. – профессор В.С.Новиков) коллекция оранжерейных растений филиала сада пополнена 160 видами. С целью пополнения и реконструкции коллекции открытого грунта сада высажено 85 видов и форм древесных растений, а также 11 видов мохообразных и более 100 видов и форм травянистых растений. Проведено изучение сезонного развития и урожайности плодовых и ягодных растений из коллекции Ботанического сада; в коллекцию высажено 29 сортов; подведены многолетние итоги по выделению лучших сортов яблони для средней полосы Европейской России. Подведены итоги многолетних исследований хромосомных наборов паразитических перепончатокрылых.

Проведена полная ревизия рода Conioselinum. Описан новый род Mozaffariania из Ирана, а также два новых вида из Киргизии и Непала. Сделана ревизия некоторых видов Ligusticum Западных Гималаев. Проведен и опубликован обзор видов зонтичных Вьетнама, включающий описание двух новых видов. Определены хромосомные числа 29 видов зонтичных зарубежной Азии.

Получены новые данные о распространении и экологической приуроченности ряда видов растений, в том числе внесенных в Красную книгу РФ и нуждающихся в специальной охране. Проведено обследование и инвентаризация охраняемых природных территорий и мест произрастания редких растений в Московской обл.