Наприкінці осені стартував другий блок екскурсій майбутніх магістрів та спеціалістів біотехнології до захоплюючого наукового світу Інституту молекулярної біології та генетики НАН України. У рамках дисципліни «Клітинна та генна інженерія» студентам випала нагода відвідати відділи сигнальних систем клітин, функціональної геноміки, а також відділ білкової інженерії та біоінформатики.
Першим на черзі був відділ сигнальних систем клітин. На базі відділу функціонує дві лабораторії: молекулярної фармакології та молекулярних механізмів аутоімунних процесів. Загалом, робота усього відділу зосереджена навколо вивчення особливостей функціонування PІ3К/S6К-залежного сигнального шляху в клітинах ссавців в нормі та в разі патологій (злоякісна трансформація клітин), а також ідентифікації та характеристики пухлино-асоційованих антигенів людини з використанням SEREX (Sеrological identification of antigens by Recombinant Eхpression cloning) аналізу.
Як швидко стало зрозуміло завдяки вичерпним поясненням наукового співробітника Маланчук Світлани Миколаївни, сигнальні системи клітин, у загальному, це набір механізмів, за допомогою яких клітина переводить один тип сигналів в інший та координує роботу систем, що відповідають за реакцію клітини. Здатність клітин помітити та правильно відповісти на зміни умов навколишнього середовища — основа розвитку, регенерації тканини і імунітету, також як і нормального гомеостазу тканини, а помилки в сигнальних системах викликають за такі захворювання як рак, діабет, автоімунні хвороби. Розуміння системи клітинних сигналів важливе для створення штучних тканин та пересадки клітин та органів.
Заняття пролетіло непомітно, адже було дуже цікаво, і ось, студенти вже з нетерпінням чекали наступної екскурсії.
Нам пощастило відвідати відділ функціональної геноміки. Наукові співробітники дуже просто та цікаво пояснили основні наукові напрямки роботи відділу: роль адаптерих/скаффолд білків у формуванні та регулюванні мультибілкових комплексів у процесах ендоцитозу, передачі сигналу, полімеризації актину, вірусних інфекцій і функціонуванні нейронів; регуляцію експресії генів на рівні альтернативного сплайсингу; ідентифікацію та характеристику генів, пов'язаних з канцерогенезом (раком).
Робота, присвячена аналізу функцій генів, на базі відділу не обмежується лише пасивним порівнянням їх структур. Функціональний зміст ідентифікованої послідовності з характерними особливостями, притаманними гену аналізується і шляхом її модифікації теоретично за допомогою 3D моделювання та in vitro, введення модифікованого варіанту в клітини або піддослідних тварин і дослідження ефекту варіації послідовності на властивості клітин або тварин. Було цікаво дізнатися, що скаффодні білки родини ITSN мають вирішальне значення для початкового етапу клатрин-опосередкованого ендоцитозу. Крім того, вони регулюють процеси перебудови актинового цитоскелету, сигналінгу і виживання клітин. Аномальна експресія гену ITSN1, який розташований на 21-й хромосомі, пов'язана з порушенням ендоцитозу у пацієнтів з синдромом Дауна та хвороби Альцгеймера. Дослідження співробітників відділу спрямовані на визначення нових білків, які взаємодіють з ITSN та їхнє функціональне значення, а також аналіз механізмів посттрансляційного регулювання білків ITSN.
Загалом, враження від екскурсії до відділу дуже позитивні. Напрямок роботи відділу, без сумніву, є дуже прогресивним, адже як і в геноміці патогенних бактерій, відомості про функціональні властивості окремих ділянок геномів вірусів служать основою для молекулярного дизайну лікарських засобів, ефективно пригнічують розмноження вірусу в клітині.
Останнім відділом, який випала честь відвідати молодим біотехнологам був відділ білкової інженерії та біоінформатики. Екскурс у білкову інженерію провів завідувач відділу д.б.н., проф. Корнелюк Олександр Іванович. Вчений з гордістю розповів про наукові здобутки відділу і своїх учнів, що працюють на базі відділу, та щиро запрошував цікавих до біоінформатики та конструювання нових білків студентів кафедри БТМ приєднуватися до команди відділу.
Відділ працює у двох основних наукових напрямках: білкова інженерія та структурна біоінформатика. Наразі співробітники відділу займаються вивченням молекулярних механізмів дії аміноацил-тРНК-синтетаз (APC) вищих еукаріотів та ролі функціональної динаміки в процесах білково-нуклеїнового впізнавання. У дослідженнях використовуються методи білкової інженерії, спрямовані на конструювання нових білків із зміненими та унікальними властивостями. Працівники відділу доступно розповіли про особливості дослідження за допомогою моделювання молекулярної динаміки тирозил-тРНК-синтетази у межах експериментальної роботи за допомогою комп’ютерних технологій.
Візит до даного відділу радше запам’ятався завдяки саме Олександру Вікторовичу. Ця проста, на перший погляд, та приємна у спілкуванні людина справила на старшокурсників враження не просто науковця, а інтелектуала, який знає все, про що його не спитаєш. Його лекція про АРС та можливості їх використання, про те як на базі відділу колись вперше в Україні було створено діагностикум проти пташиного грипу та розповіді про досягнення відділу змушують пишатися нашою наукою.
Так завершилася «мандрівка» студентів п’ятого курсу з ознайомлення зі специфікою функціонування деяких відділів і лабораторій ІМБГ НАН України. Старшокурсники висловлюють подяку кафедрі, а також керівникам та науковим співробітникам інституту за можливість «зазирнути у шпарину» великої науки!
