М.А.Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтына 40 жыл!

М.А.Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтына 40 жыл!

2023 жылдың 22 ақпанында М.А.Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтының құрылғанына 40 жыл толады.

Институттың тарихы

Молекулалық биология және биохимия институты Қазақ КСР Министрлер Кеңесінің 1983 жылғы 22 ақпандағы No 83 қаулысымен құрылды.

Институт Қазақстанда заңды түрде молекулалық биология, генетикалық және жасушалық инженерия, молекулалық генетика және молекулалық медицина, ғарыштық биология және биотехнология, молекулалық иммунология және иммунобиотехнология, этно- және палеогеномика сияқты ғылыми салалардың негізін салушы болып табылады.

Молекулярлық биология және биохимия институтының негізін қалаушы көптеген дарынды ғалымдар болды, бірақ оның ұйымдастырылуы мен қалыптасуында академик Мұрат Әбенұлы Айтхожин басты рөл атқарды.

Институт ашылғанға дейін 15 жыл бұрын С.М. Киров атындағы Қазақ мемлекеттік университетінің өсімдіктердің физиологиясы және биохимиясы кафедрасында Т.Б. Дарқанбаевтың жетекшілігімен молекулалық-биологиялық зерттеулер пайда болды. Ол университет ректоры ретінде нуклеин қышқылын зерттеу саласында мамандарды дайындауға белсенді қадамдар жасады. 1959 жылы 3-курс студенті М.Айтхожин көрнекті биохимик – нуклеин қышқылдары мектебінің негізін қалаушы академик А.Н. Белозерскийге Мәскеу мемлекеттік университетіне (МГУ) оқу және өндірістік тәжірибеден өтуге жіберілді, кейін кандидаттық диссертациясын қорғады. Сол жерде М.Айтхожин аспирантураға түседі. 1962 жылы Бибігүл Төлегенова Германия ғылым академиясының Өсімдіктер биохимиясы институтына нуклеин қышқылдары жөніндегі көрнекті маман, профессор К.Мотеске бір жылдық тағылымдамадан өтуге жіберілді, ал 1963 жылы Рәмзия Әзімұратова Ленинград мемлекеттік университетінің аспирантурасына жіберілді.

Нәтижесінде 1966-67 жж. Қазақстан молекулалық биология саласындағы алғашқы жоғары білікті мамандарды алды, ал 1968 жылы Т.Б. Дарқанбаев Қазақ КСР ҒА Ботаника институтында ақуыз және нуклеин қышқылы биохимиясы зертханасын ашты, оның құрамына ғылым кандидаттары – М.А. Айтхожин, Б.Т. Төлегенова мен Р.Ж. Әзімұратова кiрдi. Бір жылдан кейін Айтхожин сол зертхананың меңгерушісі болып сайланып, елімізде молекулалық биологияның қалыптасуы мен дамуына одан әрі жауапты болды. Зертхана өзінің ғылыми бағыты ретінде өсімдік жасушасындағы рибонуклеопротеин бөлшектерінің (мРНП) құрылымдық ұйымы мен қызмет ету ерекшеліктерін зерттеудi анықтайды. 1970 жылдардың аяғында ақуыз мен нуклеин қышқылдары зертханасы үлкен жетістіктерге жетті. Зертханалық зерттеулердің нәтижелері елімізде ғана емес, шет елдерде де белгілі болуда. Өсімдіктердегі mRNP бөлшектерінің қызметін ашып, зерттегені үшін Мұрат Әбенұлына КСРО Лениндік сыйлығы, ал жас ғалымдар Хизат Дощанов, Николай Филимонов, Булат Ысқақов комсомол сыйлығының лауреаттары болып атанды. Молекулалық-биологиялық және биохимиялық зерттеулерге арналған аспаптарды жасағаны үшін Валерий Гроссқа Қазақ КСР Ленин комсомолы сыйлығы берілді.

Қазақстанда 70-шi жылдарында молекулалық биология саласында өздерінің жоғары білікті мамандары пайда болды: М.А. Айтхожин, А.Б. Беклемишев, Л.М. Назарова, Х.И. Дощанов, А.У. Аханов, Н.Г. Филимонов, Б.К. Ысқақов, Н.С. Полимбетова, В.Гросс. Мұнда молекулалық биологтардың жаңа мектебі құрылды, кейiн ол 1980 жылдардың басында елдегі өсімдік молекулалық биологиясының танымал орталығына айналды.

Бұл 1983 жылы Ботаника институтының бірқатар зертханаларының базасында жаңа мекеме – Республика Ғылым академиясының құрамындағы Молекулалық биология және биохимия институтын ұйымдастыруға негіз болды. Қазақ КСР Министрлер Кеңесінің 1983 жылы 22 ақпанда No 83 қаулысы шықты. Институт директоры М.А. Айтхожин болып сайланады. Институт физика-химиялық биология мен биотехнологияның дамуын жеделдетуге және олардың жетістіктерін халық шаруашылығында пайдалануға ықпал етуге шақырылды.

Сол кезде Институт басшылығы ғылыми қызметтің үш негізгі бағытын белгіледі. Бұл ақуыз биосинтезінің молекулалық механизмдерін және оның өсімдік организміндегі реттелуін зерттеу; дәнді дақылдардың сапасын арттырудың биохимиялық негіздерін әзірлеу; өсімдік тектес физиологиялық белсенді заттар мен ферменттердің синтезі және алмасуы. Гендік инженерия, трансгенез және жасушалық инженерия зертханалары құрылды.

Институт құрылғаннан кейін бір жыл өткен соң оның негізінде «Биоорганикалық химия және молекулалық биологияның перспективалары» атты халықаралық симпозиумы өтті. Симпозиумға Нобель сыйлығының лауреаттары – Л.Поллинг пен Д.Ходжкин, молекулалық биология және биоорганикалық химия саласындағы жетекші ғалымдары – А.С. Спирин, Г.П. Георгиев, Ю.А. Овчинников, В.П. Скулачев қатысты.

Басқару қабілеті мен тұлғалық беделінің арқасында Мұрат Әбенұлы Айтхожин институтқа мықты ұжым жинай алды. Негізгі ғылыми бағыттардың жетекшілері ретінде Қазақ КСР Ғылым академиясының академигі Т.Б. Дарқанбаев, КСР ҚазҒА-ның корреспондент-мүшесі Л.К. Клышев болды. Зертханалар қажетті және ультра заманауи құралдармен жабдықталды. М.А. Айтхожин басшылық кезінде институттың беделін бүкілодақтық деңгейге шығара білді, бүгінде оның жұмысын жалғастырып жатқан талантты ғалымдарды тәрбиеледі. 1987 жылы Мұрат Әбенұлы қайтыс болды. 1988 жылы Қазақ КСР Министрлер Кеңесінің қаулысы негізінде институтқа академик Мұрат Әбенұлы Айтхожиннің есімі берілді.

М.А. Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтының қалыптасу және даму кезеңіне және оның халықаралық деңгейде танылуына баға жетпес үлес қосқан ғалымдар: Қазақ КСР Ғылым академиясының академигі Дарқанбаев Б.Т., Қазақ КСР Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Клышев Л.К., Қазақстан Республикасы Ұлттық Ғылым академиясының академигі Айтхожина Н.А., Қазақстан Республикасы Ұлттық Ғылым академиясының академигі Гильманов М.Қ., биология ғылымдарының докторы Ысқақов Б.Қ., биология ғылымдарының докторы Қарабаев М.Қ., биология ғылымдарының докторы Беляев Н.Н., биология ғылымдарының докторы Қонаева Р.М., биология ғылымдарының докторы Фурсов О.В., биология ғылымдарының докторы Балмұханов Т.С., биология ғылымдарының кандидаты Жәрдемалы Ж.Қ. және тағы басқалар.

Қазақстанның тәуелсіздік жылдарындағы институттың дамуы

1988 жылдан 2019 жылға дейін М.А, Айтхожин атындағы Молекулалық биология және биохимия институтын Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының академигі Нағима Айтхожина басқарды. Оның басшылығы кезiнде Қазақстанда алғаш рет геномдық зертхана мен құрылымдық-функционалдық геномика зертханасы ұйымдастырылды, онда адам геномы мен тұқым қуалайтын аурулардың пайда болу және бейімділігінің молекулалық механизмдері, ген сияқты жаңа зерттеулер бағыттары әзірленді, геномының экспрессиясы, дәнді дақылдар геномының құрылымдық және қызметтік ұйымдастырылуы, бидайдың фитопатогендерге төзімділігінің молекулалық механизмдері, энто- және палеогеномика, микрогравитация әсерінен тірі жасушалардағы биологиялық процестер (ғарыштық биология және биотехнология) зерттеудің жаңа бағыттары дамыды. Бұл КСРО-ның ыдырауы, қайта құру және егемен Қазақстанның қалыптасуының оңай емес жылдары болғанына қарамастан, институт жұмысын жалғастырып, жаңа ғылыми бағыттарды дамыта берді.

2019 жылдан бастап институт директоры қызметін еліміздегі жетекші ғылыми институттардың бірінің ғылыми дәстүрін жалғастырушы, биология ғылымдарының докторы, профессор Камалидин Орынбайұлы Шәріпов атқаруда. Бүгінгі таңда Институттың негізгі қызметі адамның, жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің жалпы және молекулалық генетикасы мен жасушалық биологиясы саласында ғылыми зерттеулер жүргізу, гендік және жасушалық биологияның, дербестендірілген медицинаның заманауи бағыттарын дамыту, медицина, экология және ауыл шаруашылығы үшін диагностикалық жинақтар мен тест-жүйелерді әзірлеу болып табылады.

Қазіргі уақытта институтта 7 ғылыми зертхана бар. Институт қызметкерлері молекулалық және жасушалық биология, биотехнология, гендік инженерия, иммунология, этно- және дербестендірілген геномика саласындағы жоғары білікті мамандар болып табылады. Сонымен қатар, жыл сайын отандық жоғары оқу орындарының ондаған студенттері тәжірибелі ғалымдардың жетекшілігімен институт зертханаларында өндірістік тәжірибеден өтеді. Институт Қазақстан, Ресей және Ұлыбританияның мамандандырылған университеттерімен және ғылыми-зерттеу институттарымен ынтымақтасады, бұл бірлескен жобаларға, тағылымдамадан өтуге және тәжірибе алмасуға ықпал етеді.

Институттың іргелі және қолданбалы зерттеулерінің негізгі нәтижелері:

Қалыпты жағдайда және қоршаған ортаның қолайсыз факторлары мен қоздырғыштардың (вирустардың) әсерінен өсімдіктерде трансляциялық реттеудің молекулалық механизмдері бойынша іргелі және қолданбалы зерттеулер;
Фитопатогенді вирустар мен саңырауқұлақтарға төзімді трансгенді өсімдіктерді алу үшін биотехнология, оның ішінде цисгендік технология құрылды. Картоптың Y-вирусының геномдық РНҚ-ның әртүрлі аймақтарына комплементарлы антисенс РНҚ экспрессиясы бар трансгенді темекі және картоп өсімдіктері алынды. Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігінің Картоп және көкөніс шаруашылығы институтына трансгенді картоптың бірнеше желісі сынақтан өтуге ұсынылды. Меншікті хитиназа және глюканаза гендерінің синтезі жоғарылаған трансформацияланған бидай және картоп линиялары алынды;
Қазақстандағы молекулярлық және популяциялық адам генетикасының, молекулалық медицинаның негіздері қаланды, бұл тұқым қуалайтын аурулардың пайда болу механизмдерін және олардың гендік диагностикасын құруға мүмкіндік береді, бұл үлкен іргелі және практикалық маңызы бар;
У-хромосоманың гаплотоптарының таралуы мен микросателлиттік өзгергіштігі негізінде қазақтардың рулық құрылымы зерттелді, руаралық генетикалық байланыстарға талдау жүргізілді, еуразиялық линиялардың қазақ генофондына қосқан үлесі бағаланды, қазақ саптарының жасы бағаланды, жүз ұйымындағы генетикалық құрамдас бағаланды;
Қазақстанда алғаш рет археологиялық қазбалар материалдарынан ДНҚ зерттеулері жүргізілді, оның ішінде 2500 жыл бұрын қазіргі Алтай аумағында өмір сүрген, мәңгі мұзда сақталған және бірегей археологиялық зерттеулер кезінде табылған көне көшпенділердің қалдықтарына молекулалық-генетикалық талдау жасалды, дала өркениетінің қазбалары (Берел қалашығы, Шығыс Қазақстан), қазіргі қазақтардың геномымен және әлемдік GenBankпен салыстырғанда;
Қазақстанда тұңғыш ғарыштық биология және биотехнология бағдарламасы жасалып, қазақстандық ғарышкерлер Т.Әубәкіровтың, Т.Мұсабаевтың, бірқатар ресейлік экипаждардың ұшуларында және одан кейінгі Жердегі тәжірибелерде жүзеге асырылды. Қазақстандық космонавтары Ғарыштың Халықаралық ғарыш стансасының бортында жүргізетін ғылыми тәжірибелер бағдарламасы әзірленді. Ғарыштық биология және биотехнология негізінде Қазақстанның оңтүстік-шығысындағы және орталығындағы шаруашылықтарда қолданылатын фитопатогендерге және құрғақшылыққа төзімділігі жоғары «Тоқтар» және «Орбита» картоптың екі сорттары жасалды;
Қазақ егіншілік және өсімдік шаруашылығы ғылыми-зерттеу институтының селекционерлерімен бірлесе отырып, зертханада әзірленген биохимиялық селекция әдісі негізінде жүзім және қоқыс алқабында масаққа төзімді Лютесценс 470 бидай сорты шығарылды;
Сызғанов атындағы Ұлттық ғылыми хирургия орталығымен және Қазақстан Республикасы Денсаулық сақтау министрлігінің Кардиология және ішкі аурулар ғылыми-зерттеу институтымен бірлесе отырып, миокард инфарктісін емдеуде қолдану үшін in vitro өсіру жағдайында гемопоэтикалық дің жасушаларының (ГСК) регенеративті белсенділігін арттыру әдісі әзірленді;
Сүйек кемігінің мелоидты супрессорлық жасушаларының (MDSC) иммунорегуляцияға қатысуы дәлелденді және оның молекулалық механизмі егжей-тегжейлі зерттелді.

Соңғы 5 жылда институт ғалымдары жалпы саны 120-дан астам мақалалар жариялады, оның ішінде жоғары рейтингті халықаралық журналдарда (Genes, International Journal of Molecular Sciences, Pland Science, Medicina, Annals of Human Biology, Biotechology Advances, Clinical Immunological, Biodiversity, Journal of Investigative Dermatology, Immunological Investigation, Ticks and Tick-borne diseases, International Journal of Biology and Chemistry, Molecular Biotechnology, Journal for ImmunoTherapy of Cancer, Drug and chemical toxicology, Inflammation, Emerging Infectious Diseases) оның ішінде 21 мақала Q1 журналында, 16 мақала Q2 журналында, 9 мақала Q3 журналында WoS және Scopus деректер базасы, сонымен қатар БҒСБК тізімінен 55 мақала.

М.А. Айтхожин атындағы Молекулярлық биология және биохимия институты 40 жыл ішінде молекулалық биология және биохимия саласында маңызды ғылыми зерттеулер жүргізіп, олардың кейбіреулері алғаш рет қолға алынып, тұтас ғылыми бағыттардың дамуына серпін берді. Мұнда адамның, жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің молекулалық генетикасы мен жасушалық биологиясы, гендік инженерия, иммунобиотехнология, онкоиммунология, этно- және биотехнология сияқты ғылыми бағыттардың дамуына үлкен үлес қосқан дарынды және өз ісіне берілген ғалымдар жұмыс істеді және жалғастыруда.