Жаңа жобалардың жаңалығы көп

Суретте: Жапонияның Киото университеті зертханасының ғылыми жетекшісі, дүние жүзіне белгілі ғалым, профессор, 2012 жылғы медицина-физиология саласында берілетін Нобель сыйлығының лауреаты Синья Яманака және Клеткалық биология және биотехнология ғылыми-зерттеу институтының директоры, ҚР ҰҒА академигі, биология ғылымының докторы, профессор Рахметқажы Берсімбаймен бірге.

Клеткалық биология және биотехнология ғылыми-зерттеу институты 2010 жылы құрылған болатын. Бүгінде оның құрамында молекулалық генетика, биотехнология, өсімдіктер биохимиясы мен физиологиясы зертханалары жұмыс істейді. Олар іргелі ғылыми-зерттеулердің, жаңа да, күрделі жобалардың орталығына айналып отыр.
Ғылыми-зерттеу институтында ақуыз биосинтезін реттеуге қатысатын mTOR- сигналдық жүйесін зерттеуге, әртүрлі факторлардың адам геніне әсерін бағалауға, тұқым қуалайтын аурулардың генетикалық негізін анықтауға, бағдарлы клеткалық өлімінің (апоптоз) реттелу механизмін, өсімдіктердегі тотықтырғыштар күйзелісінің молекулалық негізін зерттеуге баса назар аударылуда.
Институтта алыс және жақын шетелдердің ондаған жоғары оқу орындарымен және ғылыми-зерттеу зертханаларымен халықаралық байланыстар орнатылған. Сыртқы және ішкі академиялық мобильдікке байланысты магистранттардың 40%-ы шетелдік жоғары оқу орындарында ізденістен өтсе, докторанттардың 100%-ы шетел жоғары оқу орындары мен ғылыми-зерттеу орталықтарына ғылыми-зерттеу жұмыстары бойынша тәжірибеден өтуге жіберіледі.
Клеткалық биология және биотехнология ғылыми-зерттеу институтының директоры, ҚР ҰҒА академигі, биология ғылымының докторы, профессор Р.І. Берсімбаймен жолығып, ғылыми-зерттеу орнының бүгінгі тынысы және оның болашақтағы жоспарлары жөнінде айтып беруін өтінген едік.

– Клеткалық биология институты жә­не биотехнология ғылыми-зерттеу институтының негізгі ғылыми ерекше­лігі неде?
– Соңғы 20 жылда клеткалық және молекулалық деңгейлерде генетикалық зерттеулер өте қарқынды жүріп жатыр. Адам­ның геномы құрылымын толық анық­тау дүниежүзілік медицина үшін ма­ңызды кезең болды. Әртүрлі организм­дер­дегі көптеген гендер белгіленді, тұқым қуалайтын ауруларға және қатерлі ісікке генетикалық негізді түсінуде маңызды нәтижелерге қол жеткізілді. Бұл тек біздің молекулалық және клеткалық негіздегі адам аурулары туралы іргелі біліміміздің айтарлықтай жетілуіне ғана емес, сонымен қатар медицинаның жаңа бір саласы-мо­ле­кулалық медицинаның дамуына мүм­кіндік туғызды. Бүгінде аурудың диаг­нос­тикасын қоюда, оны емдеуде рекомби­нат­ты ДНҚ-технология әдістері кеңінен қол­данылады.
Қазақстандағы өндірістік және қазба байлықтарын өндірумен айналысатын кә­сіпорындардың көп жылғы жұмыстары­ның, Семей полигонындағы ядролық қа­ру­ды сынаудың зардаптары, Арал теңізінің проблемалары, сулардың ауыр металдар­мен, пестицидтермен және басқа да ор­га­никалық қоспалармен ластануы мен за­лал­дануы қоршаған ортаның экологиялық жағдайына ғана емес, сонымен қатар ха­лықтың денсаулығына да өте зиянды әсер етуде. Қоршаған ортаның радиоактивті, химиялық және биологиялық мутагендер­мен ластануының салдарынан тұқым қуа­лай­тын аурулардың санының өсуі, онко­логиялық аурулардың жиі пайда болу проб­лемалары және басқа да көптеген фак­торлардың әсерін зерттеу генетика ғылымының маңызды мәселелерінің бірі болып табылады.
Өсімдіктердің құрғақшылыққа, тұз­да­нуға төзімділігінің молекулалық меха­низм­де­рін анықтау, вирустар мен өсімдік­тердің өзара әрекеттесуінің молекулалық негізін зерттеу өсімдіктер биотехнология­сында маңызды проблема болып есеп­телінеді.
 Геном мен қоршаған ортаның өзара байланысының молекулалық механизм­дерін, генетикалық токсикологияны, мо­ле­кулалық медицинаның және өсім­діктер биотехнологиясының дамуындағы басқа да көкейкесті мәселелерін зерттеу үшін Еу­разия ұлттық университетінде Ғылыми ке­ңестің шешімімен «Клеткалық биология және биотехнология» инсти­туты құрылды.
– Институт құрамындағы зертхана­лар­дың жұмысына кеңірек тоқталып өтсеңіз?
– Адам баласы үшінші мыңжылдықта өзіне құпия болып келген–геном құрылы­мын ашты және қазіргі уақытта биология геномдық бағытта дамып отыр. «Адам эн­циклопедиясында» түрлі ауруларға бай­ланысты 7,5 мыңнан астам гендер му­та­циясы белгілі, солардың ішінде 1000-ға жуық гендер картаға нақты түрде түсірілді. Бүгінде жүрек-қан тамырлары ауруларын, атеросклероз, қатерлі ісік және тағы басқа мультифакторлы ауруларды тудыратын гендер анықталды.
Мысалы, бронхиальды астма ғалам­дық және тез жетілетін мультифакторлық ауру, одан дүние жүзінде 300 миллионнан астам адам зардап шегуде. Соңғы 20 жыл­да астма ауруымен ауыратындар саны 2,5 пайыз өсіп, ол қазір эпидемиялық сипат алып отыр. Соңғы бес жылда Қазақстан Рес­публикасында бронхиальды астмамен ауыратындардың саны жоғары деңгейге жетіп отыр.

Бронхиальды астма полигенді табиғат ауруы болып табылады. Негізгі гендермен қатар, аурудың басталуына ықпал ететін басқа да гендер, ағзаның сыртқы ортадағы факторларына әсер ететін модификатор гендері анықталды.
Адам геномының құрамын анықтау­да­ғы прогресс күрделі генетикалық аурулар­дың молекулалық табиғатын түсінуді тез­детті. Аурулардың көпшілігі бір жағынан ген­дердің әрекетінен, екінші жағынан қор­шаған ортаның әсерінен пайда бола­ды. Тұқым қуалайтын аурулар хромосома­лар­дың санындағы өзгерістерге немесе олардағы мутацияларға байланысты пай­да болады. Осындай мутациялардың көп­шілігі ұрпақтан-ұрпаққа беріліп, адам по­пуляциясында сақталуда.
Институттың молекулалық генетика зерт­ханасында менің жетекшілігіммен қа­зіргі кезде бронхиальды астмаға байла­ныс­ты гендердің полиморфизмін зерттеу жұмыстары белсенді түрде жүргізілуде. Бронхиальды астмаға шалдығу гендері 4,5,6,12 және 16 хромосомалар локуста­рын­да орналасқан.
Осы зерттеулермен қатар Семей ядро­лық полигонындағы радиациялық жары­лыстардың трансгенерациялық әсерін ла­бо­раторияда ұрпақтан-ұрпаққа берілу және радиацияға байланысты генетика­лық қатерін анықтау жөнінде зерттеу жұ­мыс­тарын жүргізудеміз. Алғаш рет бұл аймақтағы тұрғындардың үш ұрпағындағы гендер және хромосомдар мутацияла­ры­ның жиілігі жөнінде мәліметтер жиналды. Осы тұрғыда ДНҚ репарациялары мен ген­дердің полиморфизмі алғаш рет зерт­те­луде. Оның қорытындылары шетелдер­дің жетекші журналдарында жарияланған.
Қазіргі кезде бұл зерттеулер Жапония биомедициналық инновация ұлттық ин­ститутының (Осака қаласы) ғалымдары­мен бірге жүргізіліп жатыр. Бұл институт радиациялық биология саласында инно­ва­циялық зерттеулермен шұғылданатын Жапонияның алдыңғы қатарлы институты болып есептеледі. Осы институттың ша­қыр­туы бойынша мен биыл қаңтар-ақпан айларында атақты генетик-ғалым Тайсей Номурамен бірге жұмыс жасап қайттым. Қазіргі уақытта біздің зертхананың қыз­мет­кері Қазыкен Дубек осы зертханада зерт­теу жұмыстарымен айналысуда. Ол жапондық әріптестеріміздің қаржылық кө­ме­гімен алты ай молекулалық генетиканың ең соңғы әдістерін қолданып, біздің ДНҚ материалдарымызға талдау жасайды. Бұл зерттеулер Еуразия ұлттық университетінің ректоры Ерлан Батташұлы Сыдықов пен Жапония биомедициналық инновация Ұлттық институтының директоры Коичи Яманичи қол қойған келісімшарт негізін­де жүзеге асып отыр.
Институттағы биотехнология зерт­ха­насын биология ғылымының кандидаты, доцент Р.Т.Омаров басқарады. Мұнда өс­імдіктер мен вирустардың өзара әсерінің молекулалық негізі саласындағы қолдан­балы зерттеулер жүргізілуде. Онда генети­ка­лық, молекулалық биологиялық және биохимиялық әдістер кең көлемде қолда­нылады.
Өсімдіктердің төзімді линияларын құ­ру­да РНҚ интерференциясында оның қор­ғаныс механизмін қолдану өсімдіктердің молекулалық биотехнологиясында бола­ша­ғы зор әдіс-тәсілге жатады. Болашақта өсімдіктердің вирустарға төзімділігінің молекулалық механизмдерін нақты анық­тау – вирусты аурулармен күресте тиімді стратегия жасауға жағдай жасайды.
Патогенезде вирустық супрессор ақуы­зы негізгі рөл атқарады. Вирустық супрес­сор ақуызының құрылымдық ерекшелігі оның микро РНҚ компонентімен өзара әрекеттесуіне мүмкіндік береді. Микро РНҚ компонентінің биохимиялық, моле­ку­ла­лық элементтерін, оның вирустық суп­рессор ақуызымен әрекеттесуін және қорғаныштық реакциясын қалыптастыра­тын ақуыздар сәйкестілігін зерттеу бола­шақ­та вирустық аурулармен күресуде ти­ім­ді стратегия жасауға мүмкіндік береді.
Өсімдіктер биохимиясы мен физио­ло­гиясы зертханасына биология ғылымы­ның кандидаты, доцент З.А.Әліқұлов жетекшілік етеді. Мұнда ғылыми-зерттеу жұмыстары тотықтырғыштық күйзеліс ке­зіндегі ферменттер жинақтаушы молибден белсенділігін, галофит тобының праймин­гіне молибденнің әсерін, өсімдіктердің алуантүрлілігін қорғау мен сақтауды зерт­теуге, құрғақшылықпен күресудегі тиімді­лігін арттыруға бағытталған.
Эрозия мен тұздану топырақтың құ­нар­сызданып, жойылуына әсер етеді. Дү­ниежүзі бойынша 1,5 миллиард гектар жер шөлейттену қаупінде болса, жалпы жер көлемінің үштен бірінен жарты бөлі­гі­не дейін шөлейттену салдарынан өзінің құнарлылығын жоғалтқан. Қазақстандағы Арал теңізі жағалауы мақта мен күрішті жо­ғары мөлшерде суарудан зардап ше­гу­де. Арал теңізіне құятын тармақтар соның салдарынан жартысынан астам су мөлше­рін жоғалтқан. Ал топырақтың шөлейттенуі мағынасыз суару салдарынан және оған құятын судың булануы мен судың тарты­луынан пайда болады.
Галофитті өсімдіктер қоршаған орта­ның күйзелісіне, әсіресе ол физиологиялық жағынан шөлге төзімді болып келеді. Сон­дықтан да бұл өңірде галофитті өсім­дік­терді көбейтіп, оларды көбірек өсіру – то­пы­рақты тұздан арылтудың бірден-бір жо­лы болып есептеледі.
– Қазіргі уақытта іргелі ғылыми жо­ба­лар бойынша қандай зерттеулер жү­ріп жатыр? Оларға белгілі ғалым­дар­мен қатар жастарды тарту жағы қалай?
– Институт зертханаларында ғылыми зерттеу жұмыстары жақсы жолға қойылған деп айтуға болады. ҚР Білім және ғылым министрлігі, Қоршаған ортаны қорғау ми­нистрлігі және Ауыл шаруашылығы ми­нистрлігі қаржыландыратын ғылыми жо­ба­ларды орындауға институттың және ка­федраның ғалымдары қатысады.
Қазіргі уақытта клеткалық биология жә­не биотехнология ғылыми-зерттеу ин­сти­тутында іргелі ғылыми жобалар бағ­дар­ламасы бойынша (2012-2014жж.) тө­мендегідей зерттеулер жүргізілуде:
Клеткалық циклды реттегіштер генде­рін, апоптоз және тыныс демікпесі да­му­ын­дағы гендердің полиморфизмінің ма­ғы­насын зерттеу (ғылыми жетекші-ака­де­мик Р.І.Берсімбай)
Өсімдіктердің тұзға төзімділігінің био­химиялық және физиологиялық механиз­мін зерттеу және топырақтың сортаң­да­нуын тоқтатудың биотехнологиялық әдіс-тәсілдерін жасау (ғылыми жетекші-б.ғ.к., доцент З.Ә.Әліқұлов);
Аллергиялық ауруларды емдеу және оның диагностикасы үшін наноқұры­лым­дар жасау (ғылыми жетекші-б.ғ.к. Р.Т.Ома­ров);
mTOR сигналдық жолдың реттеу меха­низмдері мен оның канцерогез үрдістерін­дегі мәнін зерттеу (ғылыми жетекші-ака­демик Р.І.Берсімбай ).
Сонымен қатар Германия ғалымдары­мен бірге «Кіші Аралдың солтүстік жаға­лауының табиғи қорғау әлеуетіне баға бе­ру» аймақтың табиғи-ғылыми негіздеме­сін дайындау тақырыбында Халықаралық жоба жасалуда (ғылыми жетекші-б.ғ.д. Г.Н.Паршина). «Көкшетау-Бурабай көл­дер жүйесінің альгофлорасын анықтау жә­не микро және макро балдырлармен күресу шараларын жасау» (ғылыми же­тек­ші-б.ғ.д. С.А.Абиев), «Астана қаласын­дағы ағаш-бұта өсімдіктерінің ауру қоз­дырғыш саңырауқұлақтары және олармен күресу шаралары» (ғылыми жетекші-PhD А.Д.Спанбаев) тақырыптарындағы ғылы­ми жобалар орындалуда. Осы жұмыстар­ды жүргізуге кафедраның профессор-оқы­тушыларымен қатар «Биология» мамандығының барлық докторанттары мен магистранттары, қабілеттеріне қарай студенттері де тартылған. Соның нәти­же­сінде жобаға бөлінген қаражат есебінен ең­бекақыларына қосымша табыс табу мүм­кіндіктері бар.
– Сіздерде шетелдік жоғары оқу орындары, ғылыми-зерттеу орталық­та­рымен байланыстарыңыз қалай?
– Бізде алыс және жақын шетелдердің бірнеше жоғары оқу орындарымен және ғы­лыми-зерттеу зертханаларымен халық­аралық байланыстар орнатылған. Олар­дың ішінде: РҒА СБ Цитология және гене­тика институты (Новосибирск); Томск мем­лекеттік университетінің «Цитология және генетика» кафедрасы; Германияның Грайфсвальд университеті, Жапонияның Осака және Киото университеттері және басқалар бар.
Сонымен қатар кафедраның профес­сор-оқытушыларының біліктілігін жетіл­діру мақсатында биология ғылымының докторы Г.Н. Паршина 2011 жылдың та­мыз айында DAAD бағдарламасы бо­йынша Грайфсвальд (Германия) универ­си­тетінде тәжірибе алмасып қайтты.
Мен өзім үстіміздегі жылы қаңтар-ақ­пан айларында Жапонияның Токай, На­га­саки, Саппоро университеттерінде, Токио радиациялық орталығында, Агротехника­лық жоғары оқу орны Rakuna Gakuen уни­верситетінде біздің зерттеулер бойынша дәрістер оқыдым, көптеген ғалымдармен кездесіп, тәжірибе алмастым.
Арнайы баяндамашы ретінде шақы­румен наурыз айында Катар астанасы Доха қаласында, қазан айында Қытайдың Ханжоу қаласында халықаралық конфе­рен­цияларға қатысып, баяндамалар жа­сап келдім. Алдағы уақытта шетел ғалым­да­рымен келісімшарттар негізінде 2013 жылы бірнеше ғалымдардың универси­тет­ке келіп, ғылыми-зерттеу бағыттары бо­йынша дәрістер оқып, өзара тәжірибе­лер алмасады. Олар: Медицина және мо­лекулалық генетика мәселелері туралы АҚШ-тың Техас университетінің про­фес­соры Ульям Ау (ақпан айында); Ин­дия­ның Химиялық биология институтының про­фессоры Ашок Гири (Калькутта) адам ге­не­тикасы проблемалары бойынша (сәуір айында); Генуя университеті (Италия) ме­дициналық генетика кафедрасының про­фессоры Алберто Иззотти (наурыз ай­ын­да) және т.б. келеді деп жоспарлануда.
Маусым айында молекулалық генети­ка зертханасының аға ғылыми қызметкері Талғат Есжанов Жапонияның Киото уни­вер­ситетінің зерттеу орталығында болып, практикалық тренингтен өтіп қайтты. Ос­ын­дағы зертхананың ғылыми жетекшісі, дүниежүзіне белгілі ғалым, профессор Синья Яманака қазан айында медицина-фи­зиология саласында берілетін Нобель сыйлығының 2012 жылғы лауреаты атан­ды.
Қазіргі уақытта біздің жеті докторанты­ыз АҚШ-тың, Испанияның, Германияның жә­не Израильдің белгілі ғылыми орталық­та­рында өздерінің жұмыстарын жүргізіп, атақ­ты шетел ғалымдарынан дәріс алып жатыр.
Сыртқы және ішкі академиялық ұтқыр­лыққа байланысты шетел жоғары оқу ор­ындары мен ғылыми-зерттеу орталық­та­рында магистранттардың 50%-ы ізденіс­тен өтсе, докторанттардың 100%-ы ғылы­ми-зерттеу жұмыстары бойынша тәжіри­бе­ден өтеді.
– Сіз Клеткалық биология және био­технология ғылыми-зерттеу ин­сти­туты­мен қатар, Жаратылыстану ғы­лымдары факультетінде «Жалпы биология және геномика» кафедрасын басқарасыз. Енді осы бағытта атқары­лып жатқан оқу-тәрбие жұмыстары туралы тоқтала кетсеңіз?
– Қазіргі кезде Жаратылыстану ғылым­дары факультетінде бес кафедра болса, соның ішінде Жалпы биология және гено­мика кафедрасы өткен оқу жылы «Био­логия және биотехнология» кафедрасы­ның екіге бөлінуі нәтижесінде құрылды. Кафедрада ҚР Білім және ғылым ми­нистр­лігі бекіткен стандарттар мен типтік білім беру бағдарламалары жинақ­талған. Осы оқу жылынан бастап кафед­рада оқу-әдіс­темелік кеңес құрылып, жаңа талаптар мен міндеттерге сәйкес жұмыс жасауда.
Бакалавриат білім беру жүйесіне сәйкес Биология мамандығы студенттеріне «Жалпы биология» және «Геномика» ба­ғыт­тарында мамандану жүргізіледі. Ғылы­ми және оқу-әдістемелік семинарларды өткізу жолға қойылған, ашық сабақтар мен өзара сабаққа қатысу кестеге сәйкес жүр­гізіліп отырады.
Кафедрада бірнеше жылдан бері С.А.Абиев, Г.Н.Паршина, Т.Д.Уқбаева, И.Н.Ашетова сынды ғылым докторлары мен профессорлар, С.А.Бекеева, А.А.Ак­па­ро­ва, Ж.М.Қарағойшин, А.Д.Дү­кен­баева, М.С.Мә­кенова сияқты ғылым кандидат­та­ры мен доценттер, А.Д.Спанбаев, О.В.Бул­гакова сынды PhD докторлары және т.б. магистрлар мен оқытушылар дәрістер оқып, семинарлар мен зертханалық са­бақ­тар жүргізіп, кәсіби тағылымдамалар мен ғылыми жұмыстарға жетекшілік жа­сайды. Профессор-оқытушылар құрамы өз дәрістерінде ғылымның соңғы жаңа­лық­тарын пайдаланып, сабақтарды жаңа технологиялық әдістермен жүргізеді. Қа­зіргі кезде кафедраның ғылыми әлеуеті 85%-ті құрайды.
Жыл сайын кәсіби-бағдар жұмыстары­ның тиянақты жүргізілуіне байланысты студенттер мен магистрлардың саны ар­ту­да, қазіргі кезде «Биология» мамандығы бойынша бакалавриат бөлімінде – 95, магистратурада 40 магистр білім алуда. Ал докторантура бөлімінде мемлекеттік тап­сырысқа сәйкес 15 докторанттар білім алып, ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүр­гізуде.
Университет ректоры, профессор Е.Б.Сы­дықовтың алға қойып отырған мін­деттерінің бірі оқу орнын – ғылыми-зерт­теу университеті дәрежесіне жеткізу. Соны жүзеге асыруда докторлық және магистр­лік диссертациялық жұмыстар мазмұнына және сапасына үлкен көңіл бөлуді және ғы­лыми-зерттеу жұмыстарына талаптарды жоғары деңгейге көтеруді міндет етіп жүк­теді.
Кафедраның дипломдық және ма­гистр­лік жұмыстарын кеңесте талқылап, ғы­лыми бағыттарына сай ғылыми жетекші мен магистрлік диссертациялардың құн­дылығына үлкен көңіл бөлінуде.
Білім беру мемлекеттік стандарттары мен бағдарламасына сәйкес кәсіби та­ғылым­дамаларды ұйымдастыру мақса­тында кафедра Астана қаласы мектепте­рімен, Биотехнология ғылыми-зерттеу орта­лығымен және болашақта биология­лық алуантүрлілікті сақтау және қорғау мақсатында бірлескен ғылыми жұмыстар жүргізу үшін Қорғалжын мемлекеттік та­би­ғи қорығымен өзара келісімшарттар жа­салып, осы ұжымдар базасында кәсіби тағылымдамалардан өтіп, студенттер мен профессор-оқытушылар құрамының ғы­лы­ми-зерттеу жұмыстарын жүргізуіне қо­лай­лы жағдайлар жасалып отыр. Соған сәйкес, «5В060700- Биология» маманды­ғы студенттері мен профессор-оқыту­шы­ла­ры бірлесіп, ғылыми мақалалар, дип­лом­­дық және магистрлік жұмыстарын жазу үшін қорық аумағында зерттеулер жүр­гізуді, ғылыми бағытта тұрақты твор­чест­волық байланыста болуды мақсат етуде.
«Биология» және «Биотехнология» ма­мандықтарының студенттері мен магистр­анттарының өндірістік орталықтармен бай­ланысын нығайту, сондай-ақ олардың ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналы­суы­на жағдай жасау үшін Биотехнология ұлттық ғылыми орталығымен келісімшарт­тар жасалып, оның директоры Қуат Мо­мыналиев магистранттар мен докто­ранттарға дәрістер оқуда. Сонымен қатар кафедра Астана қаласындағы медици­налық және ауыл шаруашылығы ғылыми зерттеу орталықтарымен бірлесіп ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуді жоспарлап отыр. Университеттің 2012-2015 жылдар­ға арналған стратегиялық бағдарлама­сын­да келесі оқу жылында ғылыми зерт­ханалардың материалдық базасын қазір­гіден де жоғары деңгейге көтеруге көңіл бөлінгелі отыр. Ғылыми жұмыстардың са­па­сының артуына бұл да өз үлесін қо­са­ры сөзсіз.
– Әңгімеңізге рақмет!