Проекты

Проекты Института биологии КарНЦ РАН

Найти проекты за период с
по
годы
Выводить по проектов на странице
Проекты в 2023-2026 годах (всего 19)
  • Проект № 19-14-00081 «Влияние физических факторов на эффективность искусственного (заводского) воспроизводства молоди атлантического лосося Salmo salar: физиолого-биохимическая и молекулярно-генетическая характеристика»
    (2019-2023 г.г., рук. Немова Н.Н., РНФ)
    Руководитель: ак. РАН Немова Н.Н., отв. исполнители: зав. лаб., д.б.н. Мурзина С.А.,
    с.н.с., к.б.н. Кузнецова М.В., с.н.с., к.б.н. Пеккоева С.Н., исполнители: с.н.с., к.б.н.
    Крупнова М.Ю., н.с., к.б.н. Курицын А.Е., м.н.с., аспирант Воронин В.П., м.н.с., аспирант
    Провоторов Д.С., м.н.с. Шульгина Н.С., вед. инж. электроник Данилова К.Г., лаюорант-
    исследователь Манойлова Д.И.
  • Государственное задание КарНЦ РАН FMEN-2022-0006, г.р. 122032100052-8 «Эколого-биохимические адаптации природных популяций гидробионтов и объектов аквакультуры в условиях современного изменения климата в норме и при изменении факторов среды с целью обеспечения устойчивого использования водных биологических ресурсов»
    (2021-2025 г.г., рук. Мурзина С.А., Минобрнауки России)
    Научный руководитель: зав лаб., д.б.н. Мурзина С.А.
    Исполнители лаборатория экологической биохимии: зав лаб., д.б.н. Мурзина С.А., д.б.н.,
    ак.РАН Н.Н. Немова, в.н.с., д.б.н. Высоцкая Р.У., в.н.с., к.б.н. Лысенко Л.А., с.н.с., к.б.н.
    Битютский Д.Г., с.н.с., к.б.н. Васильева О.Б., с.н.с., к.б.н. Крупнова М.Ю., с.н.с., к.б.н.
    Кяйвяряйнен Е.И., с.н.с., к.б.н. Канцерова Н.П., с.н.с., к.б.н. Кузнецова М.В., с.н.с., к.б.н.
    Хуртина С.Н., с.н.с., к.б.н. Руоколайнен Т.Р., с.н.с., к.б.н. Суховская И.В., с.н.с., к.б.н.
    Фокина Н.Н., н.с., к.б.н. Курицын А.Е., н.с., к.б.н. Рендаков Н.Л., н.с., к.б.н. Кочнева А.А.,
    м.н.с., аспирант Воронин В.П., м.н.с., аспирант Провоторов Д.С., м.н.с., аспирант Родин
    М.А., м.н.с. Шульгина Н.С., ст.-иссл., аспирант Манойлова Д.И., гл. химик Тушина Е.Д.,
    вед. инж. электроник Данилова К.Г.,
    Исполнители группа биофизики: рук. группы, в.н.с., к.ф.-м.н. Горюнов А.С., в.н.с., д.б.н.
    Рожков С.П., с.н.с., к.б.н. Борисова А.Г.
  • (2021-2023 г.г., рук. Жулай Г.А., РНФ, 21-75-00013)
    Аденозин киназа (ADK) является важным ферментом для поддержания клеточного метаболизма поскольку регулирует внутриклеточный и внеклеточный уровни аденозина, фосфорилируя его в 5’-аденозин монофосфат. ADK имеет 2 изоформы: локализующуюся в ядре длинную (ADK-L) и цитоплазматическую короткую (ADK-S). В настоящее время предполагается, что эти изоформы могут играть разное значение: если ADK-S отвечает в основном за рутинное удаление аденозина, то ADK-L может регулировать реакции метилирования, в том числе и ДНК. Внеклеточный аденозин оказывает иммуносупрессорное действие и является мишенью для лечения рака. В связи с этим исследование аденозин-конвертирующих ферментов может иметь терапевтическое значение. В проекте была проанализирована экспрессия ADK и транскриптов его изоформ ADK-L и ADK-S в периферической крови и ткани кишечника больных колоректальным раком (КРР). Обнаруженные результаты свидетельствуют о возможном участии ADK в патогенезе заболевания. Показано, что уровень экспрессии мРНК ADK не одинаково изменяется на периферии, где он был ниже контроля, и в опухоли, где он был выше контроля. Показано повышенное содержание отдельных клеточных популяций среди эффекторных клеток (CD8+ и CD4+) и супрессорных Т-клеток (Treg), указывающих на формирование иммунной супрессии у больных КРР как на периферии, так и в опухолевой ткани. Однако достоверной корреляционной связи между уровнем мРНК изоформ ADK и изменением субпопуляционного состава лимфоцитов выявлено не было.
    На втором этапе проекта проводилась оценка связи уровня мРНК изоформы ADK-L со степенью метилирования генов, связанных с развитием КРР: SEPT9, APC и FOXP3-TSDR в образцах опухолевой и нормальной ткани кишки больных КРР. Методом MS-HRM показано изменение уровня метилирования анализируемых генов в образцах опухолевой ткани. Достоверной корреляционной связи между уровнем мРНК ADK-L и степенью метилирования генов SEPT9, APC и FOXP3-TSDR у больных КРР не выявлено. Кроме того, было проанализировано функционирование лимфоцитов CD8+ и Treg-клеток в экспериментальных условиях, приближенных к микроокружению опухоли, в присутствии рекомбинантной ADK. Полученные результаты свидетельствуют о том, что rADK может усиливать экспрессию эктонуклеотидазы CD73 на CD8+ и CD4+ Т-клетках больных КРР. А также способствовать накоплению CTLA-4+Treg-клеток при со-культивировании Т-клеток и клеток колоректального рака (клеточные линии Caco-2 и SW837), вероятно посредством ADK-S.
  • Болотные экосистемы в естественных и трансформированных условиях Европейского Севера: разнообразие, динамика, бриофлора и природоохранная ценность
    (2022-2026 г.г., рук. Кутенков С.А., Минобрнауки России, FMEN-2022-0008)
    В таежном и тундровом биомах болотные экосистемы занимают обширные площади и играют важную роль в их функционировании и устойчивости. Они выступают активными аккумуляторами углерода в органических отложениях и геохимическими барьерами в ландшафтах, а также местообитаниями многих специфических групп организмов и сообществ, источником полезных растений и торфа, местами туризма и охоты. Болотные экосистемы Европейского Севера очень разнообразны по своей структуре, а также особенностям функционирования в зависимости от окружающих их геолого-геоморфологических условий. Степень изученности болот в разных частях региона различна, будут получены и обобщены новые сведения по малоисследованным территориям. На структуру и динамику болот оказывают влияние режим и интенсивность освоения ландшафтов. В середине ХХ века более 600 тыс. га болот и заболоченных лесов Карелии были мелиорированы, на многих из них идут процессы вторичного заболачивания, изучение этой динамики актуально и будет продолжено. Прогнозирование состояния экосистем в условиях меняющегося климата требует ведения мониторинга динамики отдельных компонентов. В трансформированных влажных биотопах вдоль линейных сооружений и различных карьерах развивается производная растительность с быстрыми сукцессионными сменами, изучение которых актуально для оценки реакции сообществ на антропогенные изменения. Палеогеографические и палеоботанические исследования, основанные на информации природных архивов торфяных залежей региона, позволят проследить изменения природной среды в прошлом, выявить тренды ее современного развития и объяснить структуру растительного покрова современных ландшафтов. Имеются пробелы в сведениях о бриофлоре региона, включая ряд ООПТ, в связи с чем, ее изучение в рамках темы будет продолжено с акцентом на биотопическую приуроченность видов (бриоценофлоры). Результаты используются в многотомном издании “Флора мхов России”. Выявление ценных природных объектов, от отдельных популяций видов до обширных малонарушенных территорий и обоснование их сохранения приобретает все большую важность на современном этапе развития науки и общества.
  • Генетические последствия прямого воздействия человека на популяции диких животных на примере волка (Canis lupus) Европейского Севера России
    (2022-2023 г.г., рук. Тирронен К.Ф., РНФ, 22-24-00218)
  • Клеточные гомеостатические механизмы в этиопатогенезе социально-значимых заболеваний у населения европейского севера России: действующие факторы, молекулярные мишени, биомаркеры для персонализированной медицины
    (2022-2026 г.г., рук. Лысенко Л.А., Минобрнауки России, FMEN-2022-0017)
    Номер госрегистрации - 122031000299-1
  • Паразиты животных и растений естественных и трансформированных экосистем Европейского Севера России: разнообразие, экология и роль в наземных и водных сообществах
    (2022-2026 г.г., рук. Бугмырин С.В., № г.р. 122032100130-3, № FMEN-2022-0005)
  • Перспективы использования отходов целлюлозно-бумажной промышленности для повышения плодородия почв и урожайности агрокультур
    (2022-2024 г.г., рук. Бахмет О.Н., РНФ, 22-16-00145)
    Интенсификация сельскохозяйственного производства основывается на внедрении новых экономически выгодных методов и приемов, обеспечивающих, в числе прочих, повышение плодородия почв. В настоящее время активно исследуются агроприемы, позволяющие с одной стороны поддерживать высокий уровень почвенного плодородия, а с другой – снизить себестоимость сельхозпродукции. В качестве частичной замены внесения в почву высоких доз удобрений рассматривается и изучается широкий спектр веществ, однако вопрос о возможности использования в данных целях отходов целлюлозно-бумажной промышленности остается пока открытым. Целью данного проекта ставится оценка влияния отходов ЦБК (лигносульфонат, избыточно активный ил, скоп, кора хвойных пород) при внесении их в почвы различного типа (минеральные и торфяные) на агрохимические и агрофизические почвенные свойства и, что самое важное, на урожайность широкого спектра видов культурных растений открытого и закрытого грунта. Ожидается, что отходы ЦБК будут способствовать повышению плодородия почвы, через увеличение содержания в ней органического вещества, элементов минерального питания, повышение емкости катионного обмена, изменения структуры, плотности, водоудерживающей способности и прочих свойств почвы. Улучшение почвенных свойств под влиянием отходов ЦБК, как ожидается, положительно отразится на урожайности агрокультуры. Поскольку урожайность в значительной степени зависит от физиологической активности растений, в данном проекте большое значение будет уделено изучению влияния отходов на их способность активизировать основные процессы растений, такие как рост, фотосинтез, дыхание, водный обмен. Приведенные гипотетические утверждения требуют подтверждения, которые будут получены или опровергнуты в ходе реализации данного проекта. Таким образом, в ходе проекта впервые будет выявлена роль отходов ЦБК в оптимизации физиологических процессов роста и развития растений опосредованно через влияние на почвенные свойства, или напрямую через биостимулирование.
  • Перспективы использования отходов целлюлозно-бумажной промышленности для повышения плодородия почв и урожайности агрокультур
    (2022-2024 г.г., рук. Бахмет О.Н., РНФ, 22-16-00145)
  • Агробиологическая эффективность введения в сельскохозяйственное производство лекарственных растений Севера
    (2023-2024 г.г., рук. Юркевич М.Г., РНФ-ФВИ РК, 23-26-10057)
    Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы обеспечения лекарственным сырьем фармацевтической базы Севера России в целом и республики Карелия в частности. Реализация концепции экологической и фармацевтической безопасности страны предполагает совершенствование существующей системы агротехнологий выращивания лекарственных растений за счет расширения сортимента выращиваемых в культуре лекарственных видов и разработки технологии их возделывания в северных регионах. В настоящее время небольшой сортимент лекарственных видов возделывают на небольших площадях в Алтайском и Ставропольском крае, Крыму и некоторых хозяйствах центрально-черноземного района РФ. Однако значительный ресурсный потенциал экономически значимых северных аборигенных и интродуцированных видов практически не задействован. В тоже время именно использование некоторых видов лекарственных растений, адаптированных к условиям Севера, особенно актуально в районах рискованного земледелия, где низкое естественное плодородие почв является одним из лимитирующих факторов развития агропроизводства. Для обеспечения высокоэффективного управления продукционным потенциалом лекарственных видов, необходимо оценить ряд физиологических и химических откликов растений на различные почвенные показатели, состав поли и монокомпонентных посевов, сроки уборки. В ходе НИР будут выявлены особенности роста, развития, продуктивности растительного сырья. В данном проекте будет дана оценка экономической результативности выращивания лекарственного растительного сырья в депрессивных северных регионах. Проект носит междисциплинарный и межрегиональный характер. Впервые будет дана комплексная оценка влияния различных агроприемов и почвенных условий на возможность стимулирования физиологических резервов и химического состава растений, а как следствие увеличение общей продуктивности лекарственных растений и повышение рентабельности производства. Полученные в ходе реализации проекта новые данные будут носить как фундаментальный, так и прикладной характер.
  • (2023-2024 г.г., рук. Лапшин Н.В., РНФ, 23-24-00415)
    Нами рассматривается комплекс адаптационных способностей птиц к условиям короткого северного лета. Основным лимитирующим фактором, ограничивающим распространение птиц в высоких широтах, является сравнительно короткий благоприятный период в годовом цикле, необходимый для успешного выведения потомства и линьки. В условиях короткого северного лета птицы вынуждены сокращать продолжительность всех этапов годового цикла, и прежде всего предгнездового этапа – периода между прилетом и началом размножения. При этом на периферии ареала они неизбежно сталкиваются со сложностями поиска подходящих для обитания биотопов, а также партнера для размножения из-за низкой плотности и разобщенности населения. Чтобы сократить время на поиски и оптимизировать свой выбор, птицы используют социальную информацию, получаемую от своих сородичей, прилетевших в гнездовой ареал раньше.

    В данной работе мы рассматриваем роль акустической коммуникации вида как способа переноса социальной информации при выборе птицами гнездового участка и стратегии размножения. Мы предполагаем, что в зависимости от определенных характеристик песни местных самцов прибывающие птицы могут оценивать по ней пригодность данного местообитания для заселения и свои шансы на встречу партнера для размножения на ней. Стоит подчеркнуть, что необходимый выбор может осуществляться птицами на основании информации, полученной ими на личном опыте, приобретенном в предыдущие годы. Однако у мелких видов трансконтинентальных мигрантов с короткой средней продолжительностью жизни у большого числа особей есть лишь один сезон для воспроизведения потомства. Именно успешное размножение первогодков, птиц без предыдущего опыта размножения, – решающий фактор в поддержании стабильной численности таких видов. Мы также предполагаем, что подражание территориальному выбору более опытных птиц - обычно уже размножающихся ранее особей, прилетающих в гнездовой ареал первыми - будет выгодно, прежде всего, для птиц, живущих в пессимальных и субоптимальных экологических условиях на севере ареала, где время на поиск и оценку пригодного для заселения биотопа ограничено.

    Используя свои и литературные данные, мы выделяем разные типы песни и сигналов, несущие разную социальную информацию для сородичей, для создания искусственной социальной среды с помощью методов акустического привлечения птиц (метод «звуковой ловушки»). Таким образом, нами рассматривается роль демонстративной песни и голосовых сигналов птенцовпри формировании местного населения, выборе формы брачных отношений особями (моногамия, полигамия), образовании территориальных связей прибывающих самцов (резидентные, блуждающие), и, соответственно, в вариации доли экстрапарного (внебрачного) потомства в гнездах местных самок. Выбор стратегии размножения птицами в эксперименте будет оценен при помощи индивидуального мечения всех резидентных самцов, сбора генетического материала для оценки доли экстрапарного потомства в их гнездах и родства птенцов ко всем местным птицам.

    В настоящее время метод акустического привлечения птиц на гнездование не разрабатывался в России, а его влияние на формирование репродуктивной структуры населения птиц не рассматривалось ни в российской, ни в зарубежной литературе.Тем не менее, изучение влияния социальных сигналов при выборе места и стратегии размножения птицами может играть фундаментальную роль в понимании механизма расселения видов и распределения внутри ареала.
  • (2023 г., рук. Матанцева М.В., РНФ, 23-24-00092)
  • Возможности и перспективы применения аномальных свето-темновых циклов для повышения энергоэффективности производства растительной сельскохозяйственной продукции в закрытых системах с искусственным освещением
    (2023-2025 г.г., рук. Титов А.Ф., РНФ, 22-24-00668)
    Предложенный проект направлен на решение актуальной и важной задачи - повышение эффективности производства растительной с/х продукции в закрытых системах с искусственным освещением, примером которых являются фабрики растений с искусственным освещением (PFAL -plant factory with artificial lighting). На PFAL имеется возможность контролировать и управлять всеми основными факторами внешней среды, но наиболее важными и перспективными в плане повышения энергоэффективности производства считаются манипуляции со световым фактором, т.к. именно с ним связаны основные затраты на энергопотребление. При этом исходят из общепринятых представлений о существовании у светового фактора трех составляющих, оказывающих существенное влияние на жизнедеятельность растений – интенсивность света, фотопериод (продолжительность светового периода в суточном цикле) и качество света (спектральный состав) и поэтому в исследованиях, проводимых на PFAL,изучают эффекты всех этих составляющих на продуктивность растений, качество урожая и энергозатраты на его получение. Однако на PFAL имеется возможность не только регулировать любой из указанных трех световых параметров, но и изменять распределение интеграла дневного освещения (суммарного количества фотонов, получаемых растением за сутки) во времени, что позволяет говорить о существовании еще одного, т.е. четвертого параметра светового фактора, который также может оказывать значительное влияние на растения. Учитывая же, что в закрытых системах нет необходимости привязываться к суточному 24 ч циклу, то логично расширить понятие «распределение интеграла света» во времени, выйдя за пределы суток, т.е. использовать в экспериментах и на практике аномальные (abnormal), отличные от 24-часового, свето-темновые циклы (они могут быть как короче, так и длиннее 24 ч). В единичных работах показано, что аномальные свето-темновые циклы, включая круглосуточное освещение, способны оказывать на растения положительный эффект (ускорять рост и развитие, увеличивать накопление ценных метаболитов и снижать содержание нежелательных, например, нитратов) и при этом уменьшать энергозатраты на единицу продукции. Однако, биологическая природа данного явления (феноменология и механизмы) пока не изучена и это является главной задачей проекта. В случае ее решения будут получены новые фундаментальные знания, на основе которых будут предложены новые научно-обоснованные способы повышения эффективности работы PFAL и увеличения рентабельности производства на них растительной с/х продукции.
  • (2023-2025 г.г., рук. Бугмырин С.В., РНФ-ФВИ РК, 23-14-20020)
    Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс)
  • (2023-2024 г.г., рук. Паршуков А.Н., РНФ-ФВИ РК, 23-24-10073)
    Стремительные темпы наращивания объемов производства создали дефицит собственного посадочного материала, компенсируемый поставками объектов аквакультуры из соседних регионов страны. Неконтролируемые перевозки сопровождаются вселением новых видов паразитов, тем самым формируются теоретические предпосылки к изменению облика паразитофауны рыб и появлению новых гибридогенных форм паразитов. Отрицательное влияние указанных действий связано с заражением выращиваемых гидробионтов и местных диких популяций рыб и, как следствие, появлением нового паразитарного заражения. В связи с интенсификацией аквакультуры проблема заражения лососевых рыб моногенеями рода Gyrodactylus стала весьма распространенной. Уже с 2008-2010 гг. на некоторых садковых хозяйствах, расположенных в акватории Онежского (Евсеева и др., 2009) и Ладожского (Ieshko et al., 2016) озер, были выявлены случаи массового гиродактилеза радужной форели. Озвученная проблема имеет международный характер и выражается в заинтересованности по созданию программ по защите и сохранению лососевых рыб северных широт, организации мониторинговых работ (в рамках государственных программ) и выработке средств и подходов по обнаружению угроз биоразнообразию и их профилактике. Новым и весьма эффективным выступает внедрение в арсенал госветслужб и рыборазводческих хозяйств современной диагностической системы (e-DNA) обнаружения присутствия паразитов в воде. Использование этого неинвазивного инструмента в данном аспекте предлагается впервые. Внедрение e-DNA позволит обеспечить идентификацию биологических агентов в окружающей среде, в том числе систему раннего выявления угроз биобезопасности, основанной на применении искусственных и комбинированных молекулярных сенсорных систем.
  •