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!