Кафедра биоорганической химии и биотехнологии школы естественных наук ДВФУ: прошлое и настоящее

Научная смена

Вестник ДВО РАН. 2014. № 1

Кафедра

биоорганической химии и биотехнологии Школы естественных наук ДВФУ: прошлое и настоящее

С созданием в 1964 г. во Владивостоке Института биологически активных веществ, переименованного позднее в Тихоокеанский институт биоорганической химии (ТИБОХ) Дальневосточного отделения РАН, перед руководством института встала задача подготовки научных кадров. Первыми его научными сотрудниками были в основном выпускники химического и физического факультетов Дальневосточного государственного университета (ДВГУ). В 1975 г. на химфаке ДВГУ была создана кафедра биоорганической химии, которую возглавил директор ТИБОХ профессор, член-корреспондент АН СССР, а позднее академик Георгий Борисович Еляков.

Ежегодно кафедра выпускала 2-3 специалистов и к середине 90-х годов уже не могла обеспечивать потребности института в кадрах. Идею создания в ДВГУ отделения биоорганической химии и биотехнологии с индивидуальными учебными программами предложил профессор, ныне академик и директор ТИБОХ ДВО РАН Валентин Аронович Стоник.

С момента создания в 1996 г. отделение возглавлял директор ТИБОХ академик Г.Б. Еляков, а после его ухода из жизни в 2005 г. руководителем стал академик В. А. Стоник. Важную роль в организации отделения, воспитании студентов и привлечении ученых ДВО РАН к преподавательской работе сыграл профессор, член-корреспондент РАН В.Е. Вась-ковский. Поддержку сотрудникам и студентам отделения всегда оказывал декан факультета химии А. А. Капустина и заведующий кафедрой органической химии В.И. Высоцкий.

В связи с переходом на двухуровневую систему образования (бакалавриат и магистратура) и изменением статуса Дальневосточного государственного университета (ныне это федеральный университет) отделение было реорганизовано в кафедру биоорганической химии и биотехнологии Школы естественных наук (ШЕН) ДВФУ

Главная задача кафедры - подготовка специалистов для институтов и опытно-экспериментальных производств Российской академии наук, вузов, химических и биохимических лабораторий клиник, предприятий пищевой отрасли, а также для создаваемой на Дальнем Востоке биотехнологической промышленности.

Обучаясь на химическом факультете на основе стандарта химического образования, студенты одновременно получают глубокие знания в области биологии. Подготовка специалистов опирается на материальные и кадровые ресурсы главным образом академических институтов. В чтении лекций, проведении практикумов, руководстве курсовыми и дипломными работами участвует более 40 сотрудников ТИБОХ ДВО РАН, в том числе академик В. А. Стоник, чл.-корр. РАН В.Е. Васьковский, чл.-корр. РАН В.В. Михайлов, кандидаты наук В.В. Сова, И.В. Чикаловец, Е.В. Лейченко.

Для студентов кафедры разработана уникальная образовательная программа, включающая обязательные учебные дисциплины «Биоорганическая химия», «Биотехнология», «Основы биохимии», «Общая биология и цитология», «Микробиология», «Генетика и молекулярная биология», «Экология и охрана природы», а также спецкурсы «Белки и ферменты», «Углеводы», «Нуклеиновые кислоты», «Липиды», «Низкомолекулярные биорегуляторы», «Биологическая активность и ее тестирование». Проводятся практикумы по биоорганической химии и отдельным ее разделам.

Студенты 4-го курса кафедры биоорганической химии и биотехнологии Школы естественных наук ДВФУ на лабораторных занятиях. Здесь и далее фото из архива кафедры

Для аспирантов кафедры разработаны новые рабочие программы: «Основы компьютерного моделирования», «Молекулярная фармакология», «Физико-химические методы установления структуры природных соединений», «Гликобиология», «Избранные главы молекулярной биологии», «Морская микробиология», «Природные токсины», «Практическая энзимология». Образовательные программы и учебно-методические комплексы постоянно обновляются в соответствии с задачами науки и практики.

За годы работы отделения, а затем и кафедры сложилась определенная система подготовки специалистов. На третьем курсе проводится большой практикум по биоорганической химии, который включает лабораторные работы по различным классам природных соединений и знакомство с основными лабораториями базового института. Ведущие ученые ТИБОХ ДВО читают курс лекций «Введение в специальность», помогая студентам определить круг их будущих научных интересов. Многие студенты начинают систематически заниматься научными исследованиями. Проблематика этих исследований очень широка и включает поиск и выделение новых морских природных соединений, в том числе низкомолекулярных биорегуляторов (стероидов, терпеноидов, алкалоидов) и биополимеров (белков, ферментов, нуклеиновых кислот, полисахаридов), изучение их химической структуры, биологической активности, механизмов действия биологически активных веществ, синтез морских природных соединений и их аналогов. Студенты учатся применять современные физико-химические методы, в том числе тандемную масс-спектрометрию и спектроскопию двумерного ЯМР, компьютерное моделирование структур сложных молекул и их взаимодействия с молекулярными мишенями, проводят работы в области молекулярной генетики. Большинство из них к окончанию университета уже являются соавторами научных публикаций, нередко в ведущих международных журналах.

Важную роль в образовательном и воспитательном процессе играет Морская экспериментальная станция (МЭС) ТИБОХ ДВО РАН, расположенная в бухте Троицы, одном из живописных мест юга Приморского края. МЭС имеет водолазную службу для сбора морского биологического сырья и лабораторный корпус с конференц-залом для лекций и семинаров и специально оборудованными помещениями для проведения химических, биохимических и биотехнологических исследований. В осенне-летний сезон здесь

Опыты с клеточными культурами проводят студенты 4-го курса Настя Терентьева

Преподаватели кафедры чл.-корр. РАН Виктор Евгеньевич Васьковский (в последнем ряду слева), Юлия Валериевна Бурцева (во втором ряду слева) и к.х.н. Виктория Васильевна Сова (в первом ряду справа) со студентами у входа в лабораторный корпус Морской экспериментальной станции ТИБОХ ДВО РАН

ежегодно проводится несколько научно-образовательных мероприятий, в которых принимают участие и студенты ДВФУ: учебно-научная экспедиция, лагерь для углубленного изучения английского языка, школа-конференция молодых ученых по современным проблемам химии и биологии (в последние годы эта школа переросла региональный уровень и приобрела статус всероссийской школы-конференции).

Первый этап учебно-научной экспедиции предназначен для студентов 1-го курса и включает биологическую полевую практику, в рамках которой проводятся занятия по ботанике и гидробиологии. В процессе занятий под руководством сотрудников лаборатории хемотаксономии растений ТИБОХ (Э.В. Бойко) и ДВФУ (Ю.С. Полейчук) студенты знакомятся со 150 видами высших растений, произрастающих в окрестностях МЭС, учатся работать с определителями. Программа занятий по гидробиологии, проводимых

Выпускники кафедры: слева вверху - к.х.н. М.С. Песенцева в Центре сельскохозяйственных исследований

сотрудниками ТИБОХ (О.С. Сергеева) и ИБМ ДВО РАН (А.Л. Дроздов), направлена на изучение более 30 видов морских трав, водорослей и 80 видов беспозвоночных.

Итогом этого этапа учебно-научной экспедиции являются студенческие рефераты, подготовка которых ведется под руководством профессора А.Л. Дроздова в течение 2-го семестра. Рецензентами работ выступают студенты 2-го курса ДВФУ Сами же второкурсники проходят практикум по энзимологии, разработанный В.В. Сова и Ю.В. Бурцевой. Отчетом о работе в данном случае служит научный доклад, обсуждаемый на семинаре.

Второй этап учебно-научной экспедиции организуется для студентов старших курсов в форме производственной практики на технологическом участке МЭС. Студенты под руководством сотрудников ТИБОХ (И.В. Чикаловец, М.И. Кусайкин, Н.М. Шевченко, А.М. За-харенко и др.) осваивают технологию получения препаратов полисахаридов (фукоидана, ламинарана, альгиновых кислот) из бурых водорослей. В составе небольших групп они занимаются также научно-исследовательской работой. Отчеты по практике представляются в форме презентаций. Во время экспедиций ее участники слушают лекции российских и иностранных ученых*.

* Об опыте ТИБОХ в проведении летних практик для студентов на МЭС см. статью А.В. Чернышева «Летние полевые практики студентов ДВГУ: прошлое и настоящее» (Вестн. ДВО РАН. 2007. № 3. С. 144-151).

Выпускница кафедры к.х.н. М.С. Песенцева (справа) проводит День науки со школьниками Владивостока

В разные годы работа кафедры поддерживалась грантами ДВО РАН, Федерального агентства по образованию, государственным контрактом с Министерством образования и науки РФ и т.д. Важную роль в ее становлении и развитии сыграли Федеральная целевая программа «Интеграция» и российско-американская программа по созданию при университетах России научно-образовательных центров. Обе программы дали университету дополнительное финансирование, позволившее улучшить образовательный процесс и активнее привлекать студентов к научной работе.

Благодаря ФЦП «Интеграция», направленной на объединение образования и науки в нашей стране и действовавшей с 1997 по 2001 г., была укреплена материально-техническая база кафедры, отработана система летних учебно-научных экспедиций, проведены три морские научные экспедиции на НИС «Академик Опарин» с участием студентов университета. При поддержке программы стали проходить ежегодные Дальневосточные молодежные школы по актуальным проблемам химии и биологии.

В 1999 г. ДВГУ вошел в число десяти вузов России, получивших поддержку Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF - Civilian Research and Development Foundation) и Министерства образования и науки РФ. Выделенные средства пошли на создание Научно-образовательного центра ДВГУ «Морская биота»: приобретение современного оборудования для научных исследований, формирование научной библиотеки по тематике Центра, поддержку тех работ, которые были начаты по программе «Интеграция». Этот грант помог также поднять на химфаке и биофаке уровень обучения английскому языку путем организации Английского клуба и ежегодного проведения выездного лагеря «English Camp» на МЭС ТИБОХ.

К 2013 г. кафедрой биоорганической химии и биотехнологии ШЕН ДВФУ подготовлено около 140 специалистов, 46 из них работают или учатся в аспирантуре ТИБОХ ДВО РАН. Выпускники, поступающие в аспирантуру, приходят в нее с хорошим научным

заделом, что позволяет в срок подготовить диссертации к защите. Практически каждый шестой выпускник защитил кандидатскую диссертацию. При этом диссертационные работы выполнялись не только в России, но и зарубежом. К примеру, в 2013 г. К. А. Лагутин защитил кандидатскую диссертацию на тему «Липиды термофильных бактерий Новой Зеландии», подготовленную во время его работы в Королевском исследовательском институте (Новая Зеландия). М.С. Песенцева защитила диссертацию, посвященную ферментам морских организмов. Ее обучение в аспирантуре проходило на базе ТИБОХ ДВО РАН им. Г.Б. Еля-кова и Докторской школы Университета г. Нант во Франции (руководители - профессора Т.Н. Звягинцева, ТИБОХ, и Томаш Эртле, Центр сельскохозяйственных исследований, г. Нант).

Кафедра не останавливается в своем развитии. В феврале 2013 г. приказом ректора ДВФУ при кафедре создана научно-исследовательская лаборатория биологически активных соединений. Возглавила ее выпускница университета к.х.н. О.И. Журавлева, научными сотрудниками лаборатории также стали выпускники кафедры. Лаборатория будет заниматься проблемами выделения вторичных метаболитов морских грибов, установления их структуры и биологической активности.

Эффективность системы подготовки кадров в области биоорганической химии и биотехнологии, разработанной по инициативе ТИБОХ и поддерживаемой усилиями его сотрудников, подтверждается достижениями студентов и выпускников университета. Курсовые и дипломные работы студентов многократно становились победителями различных конкурсов, в том числе федерального уровня, студенты получали и получают именные стипендии, выступают с сообщениями на научных конференциях в России, Польше, Греции, Китае. Выпускники кафедры успешно работают в науке, образовании, экспертных, экологических и диагностических лабораториях, а также на различных предприятиях. В любых сферах деятельности они проявляют себя как высококвалифицированные специалисты.

Сегодня кафедра биоорганической химии и биотехнологии - одно из перспективных подразделений Школы естественных наук ДВФУ. Приоритетами ее развития являются исследования, связанные с биологическими ресурсами океана и биомедициной. Изучение биологической активности природных соединений из морских микроорганизмов, в том числе бактерий и грибов, представляет значительный интерес для медицины. Задача кафедры - подготовить специалистов, способных вести исследования по этим направлениям и в будущем организовать в Дальневосточном регионе производство лекарственных препаратов и БАД на основе биологически активных веществ из морских организмов.

СПИЧЕНКОВА Наталья Евгеньевна - главный специалист Департамента молодежной политики (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток), *СОВА Виктория Васильевна - кандидат химических наук, старший научный сотрудник (Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН,

Владивосток). *E-mail: sova@piboc.dvo.ru

Заведующая лабораторией биологически активных соединений ДВФУ к.х.н. О.И. Журавлева