Об институте

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» - ведущий исследовательский центр РФ в области биотехнологии и один из признанных в мире лидеров в области фундаментальных и прикладных исследований генетики и генной инженерии промышленных микроорганизмов.

В соответствие с тенденциями мирового развития и реальными потребностями России в ГосНИИгенетике создают новые биотехнологические процессы получения биологически активных веществ, которые необходимы для использования в сельском хозяйстве, медицине, ветеринарии, фармакологии, химической, пищевой, легкой промышленности, экологии и других областях человеческой деятельности.

На основе микроорганизмов в Институте разработаны биопроцессы получения аминокислот, ферментов, нуклеотидов и нуклеозидов, витаминов, антибиотиков, рекомбинантных белков человека и животных, биокатализаторов для химической промышленности, биологических средств защиты растений и других природоохранных технологий.

ГосНИИгенетика – уникальный научный центр, практически не имеющий аналогов в мировой практике, соединяющий в своей деятельности глубокие фундаментальные исследования (в области генетики про- и эукариотических организмов, биоинженерии, иммунологии, биокатализа, биоинформатики) с созданием на этой основе индустриальных биотехнологий. Это органичное сочетание фундаментальных исследований и прикладных разработок – принцип деятельности Института, залог его творческих успехов и конкурентоспособности на мировом рынке.

За полувековую историю фундаментальных исследований Институтом была создана научная школа по генетике и молекулярной биологии бактерий и бактериофагов в нашей стране.

Институт одним из первых в России стал разрабатывать и использовать для создания промышленных штаммов микроорганизмов методологию генной инженерии. Еще в 1974 г. в Институте созданы первые в СССР рекомбинантные плазмидные ДНК. Разработаны оригинальные векторные системы и эффективные системы экспрессии. Создана коллекция микроорганизмов - продуцентов ферментов для генной инженерии (Премия Совета Министров СССР по науке и технике за 1981 г.).

Накопленные знания о структуре и функционировании геномов микроорганизмов и опыт в исследованиях по генной инженерии позволили сформировать принципы современного конструирования штаммов и создания на их основе биопроцессов мирового уровня, которые используются крупнейшими биотехнологическими компаниями мира и заводами России.

Биотехнологические процессы мирового уровня, созданные в ГосНИИгенетике:

— Созданы плазмидные суперпродуценты треонина, позже гомосерина, по уровню накопления продукта превосходящие все мировые аналоги, а затем и других аминокислот медицинского и кормового назначения (Премия Госкомитета по науке и технике за 1981 г.). Следует отметить, что до настоящего времени все мировое производство аминокислоты треонина - более 100 тыс. т. в год (во Франции, США, Словакии, Бразилии) целиком базировалось на штаммах, созданных в ГосНИИгенетике. В 1982 г. Институт продал первую лицензию на штамм и способ получения треонина японской биотехнологической компании «Аджиномото». В последующие годы ГосНИИгенетика и «Аджиномото» работали по научно-исследовательским соглашениям, которые предусматривали создание штаммов-продуцентов аминокислот. Результатом этого сотрудничества явилось создание в 1998 г. совместного российско-японского научно-исследовательского института ЗАО «АГРИ». В настоящее время ЗАО «АГРИ».

 — Впервые в мировой практике, на основе Bacillus subtilis созданы высокопродуктивные штаммы-продуценты рибофлавина (витамина В2). Технология производства рибофлавина передана для освоения на Бердский завод ферментных препаратов и внедрена в производство Тяньдзиньской фармацевтической компании (КНР).

 — Сконструированы высокоактивные рекомбинантные микроорганизмы, синтезирующие белки человека и животных медицинского и ветеринарного назначения - лейкоцитарные и фибробластные интерфероны человека, интерфероны животных, интерлейкины человека, и др. Эти исследования привели к созданию первого в России генноинженерного медицинского препарата на основе интерферона-α2 человека (работа удостоена Ленинской премии СССР за 1987 г., награждена орденами Трудового красного знамени, Дружбы народов, Знаком почета и медалями за трудовую доблесть) и первого в мире высокоэффективного иммуномодулирующего препарата на основе интерлейкина-1β (Премия Правительства РФ по науке и технике за 2006 г.). На базе смеси лейкоцитарных интерферонов человека разработана формула ветеринарного препарата «Миксоферон» (Премия Правительства РФ в области науки и техники за 1999 г.).

 — Разработан лучший в мире биокаталитический процесс получения акриламида (Премия Правительства РФ по науке и технике за 1995 г.). Высокий уровень разработки позволил привлечь инвестиции Германской компании «Штокхаузен» в размере 40 млн. DM на создание промышленного производства флокулянтов на основе биоакриламида. Впервые в России в соответствии с международными стандартами качества и экологии создано производство флокулянтов, с помощью которых в настоящее время очищается вся питьевая вода Москвы, С-Петербурга, Екатеринбурга, Перми, Новгорода. Флокулянты на основе биоакриламида применяются для интенсификации добычи полезных ископаемых компаниями НК «Лукойл», УК «Якутуголь», ОАО «Уралкалий». Технология используется на трех заводах РФ и в Корее. Лицензии на процесс приобретены биотехнологическими компаниями Германии, Италии, Кореи.

На базе ГосНИИгенетики разработаны технологии получения ферментов: β-галактозидазы, глюкоамилазы, термостабильной α-амилазы, нитрилгидратазы, фитазы, металлопротеиназы, карбоксипептидазы и др. В Институте созданы биотехнологии производства каротиноидов для использования в пищевой, кормовой и фармацевтической промышленности, в качестве эффективных антиоксидантов и безвредных красителей. В частности заключено соглашение о сотрудничестве и передаче Ноу-Хау на производство астаксантина биотехнологической фирме Gnosis (Италия), заключено лицензионное соглашение с Гуаньджинской фармацевтической компанией (КНР). С этой же компанией заключено лицензионное соглашение по использованию технологии производства β-каротина, а ликопина - с химическим концерном DSM (Нидерланды).

Успешно проводятся исследования, направленные на создание природоохранных технологий. Например, на основе бактериальных эндотоксинов, разработаны технологии получения безвредных для человека и животных биоинсектицидов для контроля насекомых-вредителей (средство против колорадского жука позволяет получать дополнительно до 30 % урожая овощей) и фунгцидов для борьбы с фитопатогенными грибами - возбудителями болезней овощей. Интересные перспективы открываются при использовании микроорганизмов для контроля сине-зеленых водорослей (исследования проводятся совместно с Сычуанским университетом (КНР).

Созданы дрожжевые штаммы, трансгенные растения табака и картофеля, продуцирующие рекомбинантные белки - аналоги белков каркасной нити паутины. Получены искусственные нити по энергии разрыва превосходящие кость и сухожилия. Начаты работы на опытных установках по прядению волокон из нитей паутины. Материалы на основе генно-инженерных аналогов белков паутины могут быть использованы в медицине для адресной доставки лекарств, разработки покровных пленок при лечении ран и ожогов, для предотвращения срастания тканей, получения шовных нитей, в качестве искусственных связок и сухожилий, подложек для формирования костей и других тканей, а также для создания структурных материалов и средств индивидуальной защиты.

Значительный интерес представляют работы Института по созданию lux-биосенсоров, основанных на индукции биолюминисценции клеток при воздействии на них токсических веществ. Подобные биосенсоры должны стать основой для создания приборов, позволяющих обнаруживать следовые количества широкого класса вредных соединений. Для точной диагностики заболеваний крови создан набор хромогенныех пептидных субстратов, впервые полученных с помощью ферментативного синтеза.

Важнейшие направления работы Института в ближайшие годы 

ГосНИИгенетка имеет все объективные предпосылки сохранить лидирующие позиции в области промышленной биотехнологии. Одними из важнейших направлений работы Института в ближайшие годы будут являться:

— разработка новых технологий получения мономеров для полимерной химии с помощью ферментации сахаросодержащего сырья и биоконверсии углеводородов (биокатализа). Различные типы мономеров, таких как акриловые мономеры, замещенные амиды и итаконовая кислота, получаемые с помощью биотехнологий, позволят получить широкую гамму полимеров, суммарное потребление которых в настоящее время превышает несколько миллионов тонн в год;

 — разработка технологий получения органических кислот с помощью ферментации возобновляемого сырья. Реализация разрабатываемых технологий на предприятиях отечественного химического комплекса позволит начать выпуск принципиально новых материалов, экологически безопасных, легко разрушающихся в окружающей среде и, тем самым, обеспечит конкурентоспособность новой продукции на отечественном и мировом рынках. В качестве примера можно привести технологию получения L-молочной кислоты - процесс разработан с помощью иммобилизованных клеток совместно с кафедрой энзимологии МГУ. Заключено лицензионное соглашение с Гуаньджинской фармацевтической компанией (КНР);

 — разработка нового поколения биотоплива - биобутанола;

 — совершенствование процессов, в которых использование микробных ферментов позволяет значительно повысить их эффективность, безопасность, экономические показатели. В частности, будет продолжена работа по производству ксиланазы - фермента, предназначенного для бесхлорного отбеливания целлюлазы (испытания процесса проведены на Котласком целлюлозно-бумажном комбинате); липазы - фермента, предназначенного для переэтерификации растительных жиров и отходов мясной промышленности и др.

Россия, обладая значительной сырьевой базой, развитой химической промышленностью и большим потенциалом в области биотехнологии, должна воспользоваться своими преимуществами, чтобы занять достойное место в области производства химической продукции, получаемой с помощью биотехнологии.

В соответствии с тенденцией развития мировой науки Институт не ограничился созданием биопроцессов только на основе микроорганизмов, а включил в сферу своей деятельности молекулярно-медицинские исследования, направленные на создание лекарств нового поколения; изучение молекулярных и клеточных процессов, управляющих иммунной защитой организма; исследование генома человека, анализ генетической предрасположенности к социально-значимым заболеваниям и др.

Разработки в ГосНИИгенетике финансируются за счет выполнения государственных контрактов и договоров, отечественных и международных грантов, договоров о сотрудничестве с российскими и международными партнерами.

Фундаментальные исследования ГосНИИгенетики финансируются грантами Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). В течение последних нескольких лет специалисты Института выполняют работы по 15 –25 грантам ежегодно.

С 2004 года ГосНИИгенетика участвует в открытых конкурсах Роснауки на выполнение работ по критическим технологиям и приоритетным направлениям науки и техники в рамках Федеральных целевых научно-технических программ (ФЦНТП и ФЦП). В 2007 г. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» Институт выиграл на конкурсной основе финансирование по 9 проектам, в том числе: создание нановолокон на основе каркасной нити белка паутины, создание Lux-биосенсоров для тестирования токсических соединений и, что наиболее значимо, - Институт выиграл право разработки Важнейшего инновационного проекта государственного значения – «Производство рекомбинантных белков для медицинского применения на основе культур клеток животных и микроорганизмов с использованием высокоэффективных технологических платформ» (VIP-проект).

Целью работ по реализации VIP-проекта является организация производства генно-инженерных лекарственных субстанций (интерферон, эритропоэтин и ферментные препараты) и готовых лекарственных форм на основе современных конкурентоспособных технологий культивирования штаммов микроорганизмов и клеток млекопитающих, соответствующих международным стандартам биобезопасности. Соисполнителями ГосНИИгенетики для реализации данного проекта является группа компаний «Биопроцесс»: «Фармапарк» и «Биомед им. И.И. Мечникова».

Реализация данного проекта позволит за счет объединения научного потенциала ГосНИИгенетики, технологических и финансовых возможностей группы компаний «Биопроцесс», включая соисполнителей проекта ООО «Фармапарк» и ЗАО «Биомед», не только разработать промышленные технологии и наладить выпуск ряда современных генно-инженерных лекарственных субстанций, но и создать основу для постоянной модернизации производства, снижения себестоимости выпускаемой продукции, повышения ее потребительских характеристик и расширения номенклатуры выпускаемой продукции. В конечном счете, реализация VIP-проекта будет способствовать ликвидации технологического отставания отечественной медицинской биотехнологии, ликвидации технологического отставания отечественной фарминдустрии, что в итоге приведет к повышению качества жизни населения и повышению уровня национальной безопасности.

В ходе работы над данным проектом будет отработан механизм частно-государственного партнерства при коммерциализации научных разработок. Успешная реализация проекта и создание реально функционирующего механизма частно-государственного партнерства окажет положительное влияние на инновационное развитие отечественной экономики в целом.

В рамках работы над проектом предусматривается:

— реконструкция и техническое перевооружение Института, создание новых информационных ресурсов, улучшение возрастного и качественного состава научно-технических кадров;

— научно-методическое обеспечение организации мероприятий в Российской Федерации и за рубежом с целью демонстрации перспективных результатов отечественных исследований и разработок;

— научно-методическое обеспечение проведения информационной кампании по продвижению достижений в российских и иностранных средствах массовой информации;

— повышение уровня доходов работников научно-технической сферы и, тем самым, предотвращение оттока талантливой части научно-технических кадров в другие страны и сферы деятельности;

— сохранение и развитие системы подготовки квалифицированных научно-технических кадров.

Эти факторы превратят ГосНИИгенетику за время реализации проекта в еще более сильную конкурентоспособную научную организацию, специализирующуюся на создании рекомбинантных белков для медицины, новых материалов и традиционных для Института технологий получения биологически активных соединений.

Как ведущий биотехнологический центр страны, ГосНИИгенетика прилагает значительные усилия по консолидации биотехнологических исследований в России. ГосНИИгенетика сотрудничает с учебными центрами и научными организациями, издает единственный в России специализированный научный журнал «Биотехнология». Важными элементами инфраструктуры биотехнологических исследований в России являются отделы Института: Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ) и Центр коллективного пользования «Идентификация и оценка биотехнологического потенциала микроорганизмов» (ЦКП). ВКПМ и ЦКП - важнейшие звенья в системе обеспечения биобезопасности страны - осуществляют экспортный контроль непатогенных микроорганизмов, участвуют в формировании нормативной базы по распространению и безопасному использованию отечественных и зарубежных штаммов микроорганизмов, используемых в прикладных и исследовательских целях на территории России.

ГосНИИгенетика обладает огромным научным потенциалом и в целях его сохранения осуществляет подготовку новых научных кадров. ГосНИИгенетика  крупный учебный центр. Ученые Института ведут преподавательскую деятельность в ведущих вузах страны, ежегодно студенты этих вузов выполняют в ГосНИИгенетике десятки курсовых и дипломных работ. В Институте функционирует аспирантура, научный совет по защите кандидатских и докторских диссертаций по специальностям «Генетика» и «Молекулярная биология». Специалисты, прошедшие подготовку в ГосНИИгенетике, успешно работают, как в нашем Институте, так и в других научно-исследовательских центрах России и за ее пределами.

Устав Института  (PDF 25,4 Мб)