Biofizika İnstitutu (Azərbaycan)

Biofizika İnstitutu — Azərbaycan Respublikası Elm və Təhsil Nazirliyinin tabeliyində fəaliyyət göstərən elmi-tədqiqat müəssisəsi. İnstitutda 57 nəfər əməkdaş çalışır. Onlardan 4 nəfəri elmlər doktoru, 6 nəfəri fəlsəfə doktoru, 4 nəfəri dossent, 1 nəfər böyük elmi işçi, 24 nəfəri elmi işçi, 12 nəfər mütəxəssis 15 nəfəri isə texniki işçilərdir.

Biofizika İnstitutu
Biofizika İnstitutu
Ümumi məlumatlar
Ölkə	Azərbaycan
Tipi	Elmi Tədqiqat İnstitutu
Yaradılıb	20.07.2016
Əvvəlki adı	Biofizika İnstitutu
Digər məlumatlar
İşçi sayı	57
Ünvan	AZ1141, Bakı ş., Z.Xəlilov küç., 117
Telefon	(+994 12) 432 62 48
Sayt	science.gov.az/az/instit…

Tarixi

Azərbaycan müstəqillik əldə edəndən bu yana müxtəlif mövzularda regional və qlobal əməkdaşlığa, dialoqa, qarşılıqlı yardıma xidmət edən tədbirlərə ev sahibliyi edib. Onların sırasında Bakı Beynəlxalq Humanitar Forumu xüsusi yer tutur. Ənənəvi olaraq, Forum paytaxtımızda 2011-ci ildən keçirilməkdədir və hər il bu mühüm tədbir, dünyanın müxtəlif tanınmış siyasətçilərini, alimlərini, ictimai xadimlərini, kütləvi informasiya vasitələri nüməyandələrini və müxtəlif peşə sahiblərini bir araya gətirir. Bu tədbirlərdə dünyanın müxtəlif ölkələrindən Nobel mükafatı laureatlarının iştirakını da xüsusi vurğulamaq lazımdır. Onların sırasında Kimya üzrə Nobel mükafatı laureatları, professor Keri Benks Mullis, Arye Varş, Kurt Vütrex, Əhməd Zevayl, fiziologiya və təbabət üzrə Nobel mükafatı laureatları professor Ervin Neyeri və Tomas Kristian Züdhofu, fizika sahəsi üzrə Corc Smutu və başqalarını misal göstərmək olar.

Qabaqcıl dünya alimlərinin fikrincə XXI əsr biologiyada, o cümlədən biofizikada keyfiyyətcə yeni ciddi elmi irəliləyişlər əsri olacaq. Eyni zamanda bu sahənin Azərbaycanda da inkişafı müasir dövrün tələblərindəndir. Azərbaycanda biofiziki tədqiqatları inkişaf etdirmək, Biofizika İnstitutunun təsis edilməsi Dövlət təşəbbüsü ilə başlanan bir prosesdir və bunun üçün ciddi zəmin və zərurət mövcuddur.

Belə ki, 2011-ci ildə Prezident İlham Əliyevin Bakıda keçirilən Humanitar Forumun iştirakçısı olan Kaliforniya Texnologiya İnstitutunun Fiziki Biologiya Mərkəzinin direktoru kimya və biologiya sahəsində diqqətəlayiq işləri ilə fərqlənən Əhməd Zevayl ilə apardığı danışığın çox böyük əhəmiyyəti olmuşdur. Əhməd Ziveil Azərbaycan Respublikasının müasir, yüksək inkişaf etmiş müsəlman ölkəsi olduğunu qeyd etmiş və burada biofizikanın inkişafının vacibliyini qeyd etmişdir. Onun 02 avqust 2016-cı ildə vaxtsız vəfatı biofizika elmi üçün böyük itki oldu və görmək istədiyi işlər yarımçıq qaldı.

Ardınca, 2 il sonra 9 noyabr 2015-ci tarixində AMEA-nın 70 illik yubileyinə həsr olunmuş ümumi yığıncaqda Dövlət Başçısının qarşısında çıxış edərkən digər Nobel mükafatı laureatı Kaliforniya Universitetinin professoru Corc Smut Azərbaycanda biofizika sahəsində yeni işlərin mühüm əhəmiyyətini qeyd etmişdir. O AMEA-nın prezidenti, akademik Akif Əlizadəyə müraciət edərək Azərbaycanda biofiziki tədqiqatları inkişaf etdirmək və bu işdə bilavasitə yaxından iştirak etmək marağını bildirmişdi. Bu istiqamətdə C. Smutun müraciəti və arqumentləri təhlil edilmişdir. AMEA-nın Fizika İnstitutunda müasir elmi texniki potensialın və qabaqcıl avadanlıqlarla iş təcrübəsinin mövcudluğunu nəzərə alaraq, qurumun nəzdində 2014-cü ildə "Biofizika və Smart Materiallar Mərkəzi" kimi bünövrəsi qoyulan struktur 15.12.2016-cı ildə 1116-QK6-0036 qeydiyyat nömrəsi altında yaradılmışdır. Yeni yaradılan bu institutun əsas vəzifəsi biofizika sahəsində insan sağlamlığı ilə bağlı fundamental tədqiqatlar aparmaq, onların praktikaya, təbabətə köçürülməsinə yardım etməkdir. İlk növbədə prioritet tədqiqat sahələri kimi Azərbaycan üçün vacib mövzular seçilmiş və hal-hazırda inkişaf etdirilməkdədir.

Əsas elmi istiqaməti: Bioloji sistemlərin fiziki-kimyəvi əsasları

• Yaşla bağlı olan və zülal aqreqasiyası (amiloid) nəticəsində yaranan neyrodegenerativ xəstəliklərin (Alzheymer, Parkinson və s.) molekulyar səviyyədə tədqiqi, zülalların amiloid əmələgəlmə kinetikasının, yaranma mexanizminin tədqiqi, neyrodegenerasiyanın inkişafının ingibirləşdirilməsi və onlara qarşı yüngülləşdirici və ya profilaktik tədbirlərin axtarışı üzrə tədqiqatların aparılması.
• Biomolekulların, xüsusilə də bioloji makromolekulların strukturu, dinamikası və funksiyası arasında əlaqələrin tədqiqi, hüceyrə metabolizmini tənzimləyən daxili və xarici siqnallar şəbəkəsinin genetik və biokimyəvi əsaslarının – zülal-zülal, zülal-nuklein turşusu (zülal-DNT, zülal-RNT) və zülal-membran lipid əlaqələrinin tədqiqi.
• Xərçəng və sağlam hüceyrə membranlarının dinamikasını tədqiq etmək, onları bir-birindən fərqləndirən cəhətləri aşkarlamaq, xərçəng və sağlam hüceyrə membranlarının liposom modellərini yaratmaq, müxtəlif fosfolipidlərdən istifadə edərək hüceyrə membranı modeli olan monotəbəqələrin alınması və müxtəlif dərman və anti-xərçəng molekulların lipid komponentləri ilə qarşılıqlı təsirini tədqiq etmək. Müxtəlif ölçüdə nano-zülallar (hal-hazırda nano-Albumin zülalı alınıb və tədqiq olunur) almaq və onlardan istifadə etməklə xərçəng hüceyrələrinə effektiv dərman daşınmasını təmin edən sistemlərin yaradılması.
• Süni İntellektin tətbiqi ilə qan plazması nümunələrinin, eləcə də onlardan ekstraksiya edilmiş yağ fraksiyalarının İnfraqırmızı spektrləri əsasında ucuz və tez başa gələn diaqnostik metodların yaradılması və onları geniş tətbiq (skrininq) səviyyəsinə çatdırılması. Gümüş və qızıl nanotəbəqələrinin alınması və onları Səth Gücləndirilmiş Raman səpilməsini tətbiq etməklə müxtəlif dərman molekullarının yüksək həssaslıqla təyin edilməsi.
• Müasir dokinq proqramlarından istifadə edərək anti-xərçəng agentlərlə xərçəng hüceyrələrinin fasiləsiz artımını təmin edən reseptor- və qeyri-reseptor tirozinkinaza zülaları ilə qarşılıqlı təsir mexanizmlərinin təyin etmək.
• Xərçəng xəstəliklərinin yaranmasına səbəb olan reseptor və kinaza zülallarını kodlaşdıran genlərdə baş verən mutasiyaların təyini və onların aşkar edilməsi, bu mutasiyaların yaratdığı idarə olunmayan hüceyrə poliferasiyasının aradan qaldırılması və ya susdurulması istiqamətində perspektiv addımların atılması üzrə tədqiqatların təşkil edilməsi.
• Bioloji sistemlərdə çoxkomponentli kinetik proseslərin riyazı modelləşdirilməsi: insan və model orqanizmlərdə metabolik sistemlərin və bu sistemlərin yaratdığı şəbəkələrin genetik tənzimlənməsi mexanizmlərinin tədqiqi; xərçəng hüceyrələrinin yaranmasına səbəb olan prinsipial genetik faktorların təyini üçün xərçəngin gedişinin riyazi modelləşdirilməsi, proqnozlaşdırılması və müvafiq diaqnostika sistemlərinin yaradılması.
• Membran zülallarından olan ion kanallarının və bu kanalların fəaliyyəti nəticəsində yaranan membran potensialının və elektrik siqnallarının tədqiqi, elektrofiziologiyanın inkişafı və bu proseslərin qeyri-normal fəliyyəti ilə yaranan ağır xəstəliklərin, xüsusilə də xərçəng və sinir (nevroloji) xəstəliklərinin yaranma mexanizmlərinin araşdırılması.
• Hüceyrə qovşaqlarının – hibridomaların – yaradılması və monoklonal anticismlərin istehsalı üçün immunoloji tədqiqatların aparılması əhəmiyyətli bir tədqiqat istiqaməti kimi planlaşdırılır.
• Xərçəng və neyrodegenerativ xəstəliklərin yaranmasında xarici amillərin, o cümlədən hipoksiya, ağır metallar və elektromaqnit şualanmanın rolunun tədqiqi.

Mühüm nəticələri

1. EPR spektroskopiya metodunun köməyi ilə ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında yaranan sərbəst radikalların rekombinasiyası fibroin zülalının quru və hidrasiya olunmuş halında tədqiqi ilə zülalın müxtəlif dinamik modları müəyyən edilmişdir. Keçid temperaturu ≈205K olan dinamik modda zülal molekullarının su ilə zəif bağlı olması, keçid temperaturu ≈279K olan dinamik modda isə su ilə güclü bağlı olması müəyyən edilmişdir. Hər iki modda iştirak edən sərbəst radikalların mənşəyi müəyyən edilmişdir. İcraçılar: AMEA-nın müxbir üzvü, prof. Oktay Qasımov, a.e.i., dos. Rasim Aslanov, k.e.i. Ləman Daşdəmirova. Məqalə: Aslanov R. B., Dashdemirova L. M., Alekperov O. Z., Abdurahimov A. R., Gasymov O. K., Dynamics of Proteins by Thermal Desay of Free Radicals Induced by Ultraviolet Irradiation // Journal of Spectrocopy, 2018, v.2018, p.1–6. ID 6197636; IF 1.39
2. Natrium nitritin kiçik və mötədil dozalarının (0,07 mM və yüksək) insan qanından ayrılmış eritrositlərə təsiri hemoqlobinin konformasiyasına və bununla bağlı onun oksigenə olan affinliyinin dəyişməsinə səbəb olur. Nitritin yüksək dozası (1,0 mM və yüksək) sitozolun hemoqlobin payının azalması hesabına eritrositlərdə membranla bağlı hemoqobinin payını artırır; hemoqlobinin sürətlə oksidləşməsinə (0,1 M — 1,0 mM natrium nitrit qatılığında) baxmayaraq, eritrosit membranının oksidləşməsi zəif gedir. Bu da, onunla izah olunur ki, inkubasiya zamanı (37C) eritrositlərdə nitrit ionu nitrit oksidinə çevrilir və sonuncu antioksidant funksiyası daşımaqla hüceyrə membranını qoruyur. İcraçılar: prof. Tokay Hüseynov, a.e.i.,dos. Mürsəl Dadaşov, b.ü.f.d. Ruhiyyə Quliyeva, e.i. Sevinc Hüseynova. Məqalələr: 1. Гусейнова С.Я., Гусейнов Т.М., Гулиева Р.Т., Яхъяева Ф.Р., Дадашов М.З., Джафаров А.И., Регуляция селеном окислительных процессов в крови крыс, индуцированных нитритом натрия // Микроэлементы в медицине, 2017, т. 18, № 4, с. 13-17 2. Гусейнова С.Я., Гусейнов Т.М., Дадашов М.З., Окислительная модификация эритроцитов умеренными дозами нитритом натрия в опытах invitro // Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2018, т. 3, № 1, с. 189-195
3. Süni intellektin sağlam və ağciyər karsinoması xəstələrinin qan plazmalarının FÇİQ spektrlər toplusunun analizinə tətbiqi ilə yaradılan model sağlam və xəstə nümunələri 70-90% dəqiqliklə klassifikasiya etməyə imkan verir. İcraçılar: Akad. C.Ə. Əliyev, AMEA-nın müxbir üzvü O.K. Qasımov, b.ü.f.d. L.A. Məlikova, e.i. A.H. Aydəmirova. Nəşrlər:1. Gasymov O.K., Aydemirova A.H., Melikova L.A., Aliyev J.A., Artificial intelligence to classify human lung carcinoma using blood plasma FTIR spectra // Applied and Computational Mathematics, 2021, v. 20, № 2, pp. 277-289. IF 3.898 (https://state-space.ieeecss.org/t/journal-articles) 2. A.H. Aydemirova, L.A. Melikova, O.K. Gasymov, J.A. Aliyev, Biomarker analysis of lung caksinoma using FTIR spectra of human blood plasma / VI Съезд биофизиков России, Сочи, 16-21 сентября, 2019, Сб. науч. трудов, т. 2, с. 157.
4. Göstərilmişdir ki, fibroin zülalı flüoressensiyanın kvant çıxışını yüksək səviyyədə saxlamaqla Rodamin 6G rəngini misli görünməmiş geniş qatılılıq intervalında monomer halında saxlayan matrisa rolunu oynayır və o lazer, bio-optika və bio-fotonikada tətbiq edilə bilər. İcraçılar: AMEA-nın müxbir üzvü, prof. Oktay Qasımov, mühəndis Aytac Quliyeva. Məqalə: O.K. Gasymov, Ch. Botta, L. Ragona, A.J. Guliyeva, H. Molinari, Silk Fibroin-Based Films Enhance Rhodamine 6G Emission in the Solid State: A Chemical–Physical Analysis of their Interactions for the Design of Highly Emissive Biomaterials // Macromolecular Chemistry and Physics, 2019, v. 220, № 4, p. 1-12. DOI: 10.1002/macp.201800460; IF 2.622
5. ANS flüoressent zondundan istifadə etməklə zülal təbəqələrinin hidrofob klasterlərini xarakterizə etməyin mümkünlüyü göstərilmişdir. Fibroin zülalı misalında təbəqələrdə hidrofobluq dərəcəsinə görə bir-birindən fərqlənən iki fazanın olduğu müəyyən edilmiş və onlar ANS flüoressensiyasının yaşama müddətinə görə xarakterizə edilmişdir. İcraçılar: AMEA-nın müxbir üzvü, prof. Oktay Qasımov, mühəndis Aytac Məmmədova. Məqalə: Guliyeva A.J., Gasymov OK. ANS fluorescence: potential to characterize proteins in solid states // Biochemical and Biophysical reports, 2020, 24, 100843; IF 1.39
6. İnsanın SARS-CoV, SARS-CoV-2, yarasa və panqolin CoV-larında E, M və N quruluş zülallarının müqayisəli analizi ilk dəfə SARS-CoV-2 və panqolin CoV-un M və N zülallarındakı sinonim əvəzolunma dərəcəsinin nisbi payının tədqiq olunmuş digər CoV-ların uyğun göstəricilərindən xeyli yüksək olduğunu aşkar etmişdir. Panqolin CoV-un E, M və N zülallarının növlərarası oxşarlığı baxımından insanın SAR-CoV-2-yə daha çox yaxın olmasına görə bu virusun panqolin mənşəli olması ideyası inandırıcıdır. Bu virusun insanlara ötürülməsində naməlum aralıq ötürücü orqanizmlər də iştirakı istisna edilmir. İcraçılar: AMEA-nın müxbir üzvü, b.e.d. İlham Şahmuradov, b.e.d. Kərim Qasımov. Məqalə: K.G. Gasimov, T.A. Samadova, F.K. Abasova, I.A. Shahmuradov, Comparative studies on E, M and N structural proteins of SARS-CoV, SARS-CoV -2, pangolin CoV and bat CoV // Journal of Life Sciences and Biomedicine,2020, v. 2(75), № 2, p. 58-68.
7. Molekulyar dokinq tədqiqatları göstərir ki, kationik Glu-Gln-Arg-Pro-Arg pentapeptidi və onun D-izomerləri multifunksional olmaqla həm anti-xərçəng, həm də anti-COVİD-19 agenti rolunu oynayır. Bu xassələr onların inteqrinlərlə (α5β1 və αIIbβ3), virusun Mpro, S-zülalları və onun sahib hüceyrə səthində olan ACE2 reseptoru ilə birləşmə xüsusiyyətlərindən irəli gəlir. Pentapeptiddə D-izomer əvəz edilməsi aparmaqla onun funksiyalarını modulyasiya etməyin mümkünlüyü göstərilmişdir. (AMEA, AR SN Milli Onkologiya Mərkəzi, Bakı Dövlət Universiteti və TÜBİTAK ilə birgə tədqiqatlar nəticəsində alınmışdır). İcraçılar: AR SN Milli Onkologiya Mərkəzi, akademik Cəmil Ə. Əliyev; AMEA, Biofizika İnstitutu: AMEA-nın müxbir üzvü, f.r.e.d., professor Oktay Qasımov, k.e.i. Mətanət Mansurova (Baxışova); Bakı Dövlət Universiteti, Fizika Problemləri İnstitutu: f.r.e.d., professor Niftalı Qocayev, a.e.i., f.e.d., dos. Gülşən Ağayeva, a.e.i., f.ü.f.d. Ülkər Eminzadə (Ağayeva). Məqalə: Gasymov O.K., Celik S., Agaeva G., Akyuz S., Kecel-Gunduz S., Qocayev N.M., Ozel A.E., Agaeva U., Bakhishova M., Aliyev J.A., Evaluation of anti-cancer and anti-Covid-19 properties of cationic pentapeptide Glu-Gln-Arg-Pro-Arg, from Rice Bran protein and its D-isomer analogs through molecular docking simulations // Journal Mol. Graphics and Modeling, 2021, 108, 107999; IF 2.518
8. Zülalların beta-amiloid əmələ gətirmə xüsusiyyətlərinin genişmiqyaslı tədqiqatlarını aparmaq üçün zülal modeli yaradılmış,ilk dəfə olaraq, Fusid turşusunun istər termik, istərsə də alkoqolla stimulyasiyası nəticəsində beta-amiloid əmələ gəlmə prosesinin qarşısının alınması göstərilmişdir. Ən başlıcası Fusid turşusunun artıq əmələ gəlmiş beta-amiloidləri parçalaya bilmə qabiliyyəti göstərilmişdir. Fusid turşusu cərrahiyyə əməliyyatı zamanı katarakt xəstələrindən götürülmüş bərk göz bülluru materiallarında müsbət nəticələr vermiş və termik prosesdə yaranan amiloidlərin parçalanması qeydə alınmışdır. İndiyə qədər Alzheymer, Parkinson və digər beta-amiloidin əmələ gəlməsi ilə müşahidə olunan xəstəliklərin terapiyası beta-amiloid əmələ gəlmə prosesinin yavaşlanmasından ibarət idi. Lakin, yeni alınan nəticələr artıq bu xəstələrdə ən azından nisbi sağalma üçün yeni perspektivlər açır. (AMEA və CNR (İtaliya) ilə birgə tədqiqatlar nəticəsində alınmışdır). İcraçılar: AMEA, Biofizika İnstitutu: AMEA-nın müxbir üzvü, f.r.e.d., professor Oktay Qasımov, k.e.i. Aidə Məmmədzadə, k.e.i. Mətanət Mansurova (Baxışova), mühəndis Aytac Məmmədova (Quliyeva). Məqalə: Gasymov O.K., Mammedzade A.M., Bakhishova M.J., Guliyeva A.J., Ragona L., Molinari M.,Sodium Fusidate Prevents Protein Aggregation of Silk Fibroin and offers new perspectives for human lens material disaggregation //Biophysical chemistry, 2021, 279, 106680;IF 2.352
9. Virus infeksiyası fonunda allergik reaksiyaların kəskinləşməsi ilə eritrositlərdə artan lipid peroksidləşməsi Na+/K+ATP-azanın funksional aktivliyində ciddi pozulmalara yol açır və əldə olunmuş nəticələr COVİD-19 keçirmiş pasiyentlərin vəziyyətinin qiymətləndirilməsində Na+/K+-ATP-aza fermentinin aktivliyinin dəyişməsinin vacib bir markeri olduğunu göstərir. İcraçılar: b.e.i., b.ü.f.d. Sevinc Cəfərova, b.e.i., b.ü.f.d. Ruhiyyə Quliyeva. Məqalə: Джафарова С.А., Аднаев С.А., Гулиева Р.Т., Джафар Н.Х., Роль Na+/K+-АТФазы в развитии гипонатриемии при гипоксическом стрессе у пациентов с SARS-CoV-2 // ж. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2021, т.172, № 9, c. 268-272; IF 0.804
10. Glu-Gln-Arg-Pro-Arg pentapetidinin in-silico molekulyar dokinq tədqiqatlarında onun xərçəng əleyhinə təsirinin mexanizmi verilmişdir. Göstərilmişdir ki, bu pentapeptid xərçənglə birbaşa əlaqəli olan həm reseptor zülalı epidermal boy faktoru reseptoru (EBFR), həm də qeyri-reseptor FYN zülalı ilə birləşib onları ingibirləşdirə bilir. Nativ pentapeptid, həmçinin onların D-izomerləri üçün bu zülallarla birləşmə sabitləri hesablanmışdır. ADME analizi göstərmişdir ki, bu peptidlərin yüksək farmakoloji xüsusiyyətləri vardır. İcraçılar: akademik, t.e.d. Cəmil Əliyev, AMEA-nın müxbir üzvü, f.r.e.d., professor Oktay Qasımov, e.i. Mətanət Mansurova (Baxışova), e.i. Ləman Süleymanova, f.r.e.d., professor Niftalı Qocayev, f.e.d., dos. Gülşən Ağayeva, f.ü.f.d. Ülkər Ağayeva; TÜBİTAK: Serda Kecel-Gunduz, Sefa Celik, S. Akyüz, A.E. Ozel. Məqalə: O.K. Gasymov , S. Kecel-Gunduz, S. Celik, S. Akyuz , A.E. Ozel, G. Agaeva, L.M. Suleymanova, U. Agaeva, M. Bakhishova, J.A. Aliyev. Molecular docking of the pentapeptide derived from rice bran protein as anticancer agent inhibiting both receptor and non-receptor tyrosine kinases // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, DOI: 10.1080/07391102.2022.2067234. 2022, p. 1-23; IF 5.235, Q1
11. Kanonik zülallarla müqayisədə, izoformalarda siqnal peptidlərinə, transmembran nahiyyələrinə və tandem təkrarlara daha az rast gəlinir ki, bu da onların funksiyasını və/ya hüceyrə lokalizasiyasını dəyişdirə bilir; (2) izoformalarla müqayisədə, kanonik zülallar daha tez deqradasiyaya meyllidirlər. İcraçılar: AMEA və Monpelye Universitetinin birgə doktorantı, institutun k.e.i. Zərifə Osmanlı, institutun keçmiş əməkdaşı (hazırda Monpelye Universitetinin doktorantı) Türkan Səmədova, AMEA-nın müxbir üzvü, b.e.d. İlham Şahmuradov, Fransa tərəfindən – professor Andrey Kayava, Theo Falgarone, Gudrun Aldrian, Jeremy Lecercq. Məqalə: Z. Osmanli, T. Falgarone, T. Samadova, G. Aldrian, J. Leclercq, İ. Shahmuradov, A.V. Kajava. The difference in structural states between canonical proteins and their isoforms established by proteome-wide bioinformatics analysis // Biomolecules, 2022, 12, 1610. https://doi.org/10.3390/biom12111610; IF 6.064, Q2
12. İnkorporasiyanın Gibbs sərbəst enerji (Gk) qiymətləri TEMPO spin zondunun sağlam hüceyrələrə nisbətən xərçəng hüceyrə membranına daha asan daxil olmasını göstərir. TEMPO-nun sulu fazadan membranın lipid fazasına köçürülməsi üçün tələb olunan sərbəst enerjinin ən kiçik qiyməti xərçəng hüceyrələri üçün pH 7.3-də müşahidə edilmişdir. Spin nişanlanmış laurik turşusu (C12SL) ilə aparılan təcrübələr göstərir ki, TEMPO-nun xərçəng hüceyrələrinə daha çox daxil olması onun membran dinamikasının daha yüksək olması ilə əlaqədardır. Xərçəng hüceyrələrində TEMPO spin zondunun paylanmasından istifadə edərək xərçəng xəstələrində fərdiləşdirilmiş kimyaterapiya effektiv strategiyanın (hipertermiya və/və ya qələviləşmə) seçilməsi üçün dəyərli bir vasitə ola bilər. İcraçılar: AR SN Milli Onkologiya Mərkəzi: akademik Cəmil Əliyev; AR ETN Biofizika İnstitutu: AMEA-nın müxbir üzvü, fizika-riyaziyyat elmləri doktoru, professor Oktay Qasımov, elmi işçi Mətanət Baxışova, aparıcı elmi işçi, dosent Rasim Aslanov, biologiya üzrə fəlsəfə doktoru, lab. rəhbəri Leylaxanım Məlikova. Nəticə aşağıda göstərilmiş məqalədə əhatə olunub: O.K. Gasymov, M.J. Bakhishova, R.B. Aslanov, L.A. Melikova, J.A. Aliyev, Membrane partitioning of TEMPO discriminates human lung cancer from neighboring normal cells // Acta Naturae, 2023, v. 15, № 4(59), p. 4-13; IF 2.204
13. Canlıların 3 aləmini (eukariotlar, bakteriyalar və arxebakteriyalar) təmsil edən 76 növün proteomunda (cəmi 1123749 zülal ardıcıllığı) AMAR-ların yaranma və paylanma xüsusiyyətlərinin bioinformatik analizi aparılmışdır. Müxtəlif orqanizmlərə mənsub zülallarda AMAR-ların lokalizasiyası arasında statistik cəhətdən etibarlı korrelyasiya, həmçinin AMAR-ların zülalların uzunluğu, hüceyrə lokalizasiyası, qısa xətti motivləri və ekspressiya səviyyəsindən asılılığı aşkar olunmuşdur. Bundan başqa, təcrübi yoxlamalar üçün tərkibində konservativ ardıcıllıqlar olan, aqreqasiyaya meylli zülallar dəsti müəyyənləşdirilmişdir. İcraçılar: Azərbaycan tərəfindən – AR ETN Biofizika İnstitutunun və Monpelye Universitetinin birgə doktorantı Zərifə Osmanlı, Fransa tərəfindən – Teo Falgarone, Ettien Villain, Frankois Riçard və Andrey Kayava. Məqalə: T. Falgarone, E. Villain, F. Richard, Z. Osmanli, A.V. Kajava, Census of exposed aggregation-prone regions in proteomes // Briefings in Bioinformatics, 2023, pp. 1-13; https://doi.org/10.1093/bib/bbad183; IF 13.994
14. PCR-RFLP metodu vasitəsi ilə, Azərbaycan populyasiyasında (kişilərdə və qadınlarda) kodlaşdırmayan kiçik (mikro) RNT polimorfizmləri (miR-149 T>C, rs2292832; miR-196a2 C>T, rs11614913) ilə yoğun bağırsaq xərçənginin (colorectal cancer, CRC) inkişaf riski arasında mümkün əlaqə araşdırılmışdır. Belə əlaqələr kişilərdə aşkar edilməmişdir, lakin qadınlarda mümkündür: bu polimorfizmlər CRC riskinin azalmasına (rs2292832) yaxud artmasına (rs11614913) səbəb ola bilər. Alınmış nəticələr xərçəng etiologiyasında gender dimorfizminin roluna dəlalət edir. İcraçılar: Azərbaycan tərəfindən – AR ETN Biofizika İnstitutunun əməkdaşları İlham Şahmuradov və Kərim Qasımov, AR ETN Genetik Ehtiyatlar İnstitutunun əməkdaşları Bayram Bayramov və Nigar Kərimova, Azərbaycan Tibb Universitetinin əməkdaşı Nuru Bayramov və Elmi Cərrahiyyə Mərkəzinin əməkdaşı Həzi Aslanov, Almaniya tərəfindən – Heydelberq Universitetinin Manheym Tibb Fakültəsinin Cərrahiyyə Şöbəsinin əməkdaşları Kristof Reybfelder və Vüqar Yaqublu. Məqalə: B. Bayramov, N. Bayramov, H. Aslanov, N. Karimova, K. Gasimov, I. Shahmuradov, C. Reißfelder, V. Yagublu (2023) Association of miR-149 T>C and miR-196a2 C>T polymorphisms with colorectal cancer susceptibility: A Case-Control study. Biomedicines, 11, 2341;https://doi.org/10.3390/biomedicines11092341

Laboratoriyalar

• Biomolekulların strukturu, dinamikası və funksiyası” laboratoriyası
• İnteqrativ biologiya” birgə laboratoriyası
• Molekulyar və hüceyrə biokimyası” laboratoriyası
• Molekulyar və hüceyrə onkologiyası” birgə laboratoriyası
• Hüceyrə siqnalının ötürülməsi” laboratoriyası
• Fiziki-kimyəvi stress faktorlarının biofizikası” laboratoriyası

Biomolekulların strukturu, dinamikası və funksiyası” laboratoriyası

Laboratoriyada aşağıdakı istiqamətlər üzrə elmi-tədqiqat işləri aparılır:

• Neyrodegenerativ xəstəliklərin əsas fəsadlarından olan zülalların amiloid əmələ gətirmə mexanizmlərini, onun kinetik xüsusiyyətlərini, amiloid əmələ gəlməsinin ingibitorlarını və yaranmış amiloidlərin parçalanması mexanizmlərini tədqiq etmək.
• Süni İntellekti tətbiq etməklə insanın qan plazmasının Furye Çevirici İnfraqırmızı (FÇİQ) spektrləri əsasında ağciyər xərçənginin (karsinoma) diaqnostikası üçün sağlam - ağciyər xərçəngi klassifikasiya modelinin yaradılması. Bu modeldən istifadə etməklə ağciyər xərçəngi xəstəliyinin genişmiqyaslı skrininqi üçün metodun hazırlanması.
• Sağlam və ağciyər karsinoması xəstələrinin ağciyər epitel hüceyrə membranlarını bir-birindən fərqləndirən kinetik parametrləri xarakterizə etmək. Bu parametrləri ağciyər karsinoması xəstəliyi üçün səciyyəvi olan mühitdə xarakterizə etmək, fərdi terapiya üçün göstərişlər hazırlamaq: Bunun üçün ağciyər epiteli hüceyrə membranlarının sağlam və xərçəng hallarında kinetik parametrlərini pH-ın 6.2 (xərçəngin hipoksiya halı) və 7.3 qiymətlərində, temperaturun isə 20°C - 44°C (xərçəngin müalicəsinə istifadə olunan hipertermiyanın yuxarı qiyməti) aralığında qiymətləndirilməsi; 5-doksil stearin turşusu, 16-doksil stearin turşusu, C16SL kimi spin nişanlanmış yağ turşularından istifadə etməklə (Elektron Paramaqnit Spektroskopiyası metodu ilə) hüceyrə membranının dinamikasını səthdən müxtəlif dərinliklərdə qiymətləndirmək; Ağciyər toxumasınının hüceyrə membranlarını və həmin toxumadan ekstraksiya edilmiş yağ turşularından hazırlanmış liposomları tədqiq etməklə hüceyrə membranının dinamikasını təmin edən komponentləri qiymətlərdirmək.
• Müxtəlif anti-xərçəng dərmanların epitel hüceyrələrinin müxtəlif hallarında onların membranlarının dinamik parametrlərinə təsirini tədqiq etmək üçün spin nişanlamış yağ turşularında istifadə etmək.
• Lanqmuir cihazından istifadə etməklə xərçəng xəstəlikləri üçün səciyyəvi müxtəlif yağ turşularının və ya onların kompozisiyasının monotəbəqələrini almaq və müxtəlif dərman və anti-xərçəng peptidlərin hüceyrə membranı ilə qarşılıqlı təsir mexanizmlərini tədqiq etmək.

Qeyd etmək lazımdır ki, hüceyrə membranının yuxarıda sadalanan dinamik parametrləri fərdi xarakter daşıyır və xərçəng xəstəliyinin inkişafı dərəcəsindən asılıdır. Ona görə də bu tədqiqatlar onkoloji xəstələrin müalicəsində fərdi yanaşmanın tətbiqinə kömək edəcəkdir.

İnteqrativ biologiya” birgə laboratoriyası

Laboratoriyanın əsas elmi istiqamətləri aşağıdakılardır:

• Xərçəng hüceyrələrinin yaranmasına səbəb olan prinsipial genetik və epigenetik faktorların (zülal genləri, kodlaşdırmayan RNT-lər, transkripsiya faktorlarının birləşmə saytları, DNT-nin metilləşmə saytları və s.) təyini, xərçəng xəstəliyinin gedişinin riyazi modelləşdirilməsi, proqnozlaşdırılması və müvafiq diaqnostika sistemlərinin yaradılması.
• İnsan və model orqanizmlərdə metabolik şəbəkələrin genetik tənzimlənməsi mexanizmlərinin tədqiqi.
• Bioloji-tibbi (biomedical) məlumatların toplanması, sistemləşdirilməsi və saxlanılması, tədqiqi üzrə resursların - məlumat (verilənlər) bazalarının, sürətli və səmərəli analiz metodlarının və modellərin yaradılması, həmin resursların müvafiq server sistemində yerləşdirilməsi və tədqiqatçıların istifadəsinə verilməsi.
• İnsan proteomunun tərkib hissələrinin dəqiqləşdirilmıəsi və yenilənməsi.
• İnsan zülallarının izoformaları ilə xərçəng və digər xəstəliklər arasında əlaqələrin tədqiqi, zülalların aqreqasiyaya meylli rayonlarının proqnozlaşdırılması.
• İnsan genomunda uzun kodlaşdırmayan RNT (ukRNT) genlərinin təşkili, ukRNT-lərin zülal genlərinin ekspressiyasının tənzinlənməsi xüsusiyyətlərinin tədqiqi.

Molekulyar və hüceyrə biokimyası” laboratoriyası

Laboratoriyada xərçəng xəstəliklərinin (xüsusilə də ağciyər, süd vəzi və yoğun bağırsaq karsinomalarının) yaranmasında iştirak edən hüceyrə səth reseptorlarının və siqnal yolunda iştirak edən digər zülalların öyrənilməsi və bunlarda baş verən potensial mutasiyaların araşdırılması aparılır. Hal-hazırda bu zülalları kodlaşdıran genlərin ayrılması, plazmid vektorlara klonlaşdırılması və E. coli hüceyrələrinə transformasiyası aparılır. Bu məqsədlə ağciyər və bağırsaq xərcəngi toxumalarında siqnal yollarının HER1, HER2 və RAS kimi zülallarının araşdırılması prosesi həyata keçirilmişdir. Sağlam və xəstə ağciyər toxuması, həmçinin bağırsaq xərçəngi toxumalarından TRİ reagent və RNA solve reagent dəstlərindən istifadə edərək total RNT-nin ayrılması aparılmışdır. Alınmış total RNT fraksiyası M-MLV geriya transkriptazadan istifadə edərək geriyə transkripsiya yolu ilə bu zülalları kodlaşdıran genlərin DNT-ləri ayrılmış və rekombinant HER1, HER2 və RAS kDNT-nin CDS hissəsəsi PZR amplifikasiya yolu ilə ayrılmasına tətbiq edilmişdir. Dizayn olunmuş praymerlərdən istifadə edərək amplifikasiya olunmaqla ayrılmış CDS-lər pET20b(+) və pQE Trisistem plazmid vektorlkarına keçirilməsi aparılır. Bu məqsədlə pET20b(+) və pQE Trisistem plazmid vektorları bakterial kulturaya keçirilmiş, orada artırılaraq ayrılmış və uyğuyn olaraq Nde-I – HindII və BamH-I – Xba restrisksiya fermentləri ilə kəsilmişdir. Kəsilmiş plazmid DNT fraqmentləri aqaroza gel elektroforezində fiksasiya edilərək görüntülənmişdi.

Molekulyar və hüceyrə onkologiyası” birgə laboratoriyası

Biofizika İnstitutu AR Səhiyyə Nazirliyinin Milli Onkologiya Mərkəzi ilə birgə son bir-neçə ildə ağciyər karsinoması xərçəngi üzrə tədqiqat işləri aparmış və mühüm nəticələr alınmışdır. Artıq bu tədqiqatlara dəstək olaraq Biofizika İnstitutunda bu iki qrumun “Molekulyar və hüceyrə onkologiyası” birgə laboratoriyası yaradılıb. Diagnostika sahəsində Süni İntellektindən istifadə etməklə sağlam və ağciyər karsinoması xəstələrinin qan plazmalarının Furye Çevirici İnfraqırmızı (FÇİQ) spektrlər toplusunu analiz etməklə sağlam və xəstə nümunələri 80-90% dəqiqliklə klassifikasiya etməyə imkan verə bilən model yaradılmışdır. İnsanın ağciyərinin sağlam və karsinoma hüceyrə membranlarının axıcılıq xüsusiyyətlərinin bir-birindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənməsi qiymətlədirilib. Spin zondlardan istifadə etməklə molekulların sağlam və karsinoma hüceyrə membranlarına inkorporasiya olunma xüsusiyyətləri qiymətləndirib, bu prosesin fəallaşma enerjiləri təyin edilib. Son vaxtlar aparılmış tədqiqatlar müxtəlif dərman preparatlarının sağlam və xərçəng hüceyrələrinə təsirini qiymətdirməyə imkan verən, hər bir xəstə üçün fərdi farmokinetikanı qiymətləndirə bilən metod işlənilmişdir. Bu işlərin mühüm fundamental və praktiki əhəmiyyətini nəzərə alaraq bu istiqamətdə aparılan tədqiqatlar daha da genişləndirilməli və yeni yanaşmaların və metodların yaradılması işlənib hazırlanmalıdır. Təklif etdiyimiz proqramın məqsədi xərçəng xəstəliklərinə qarşı mübarizə üçün hüceyrə texnologiyalarını yaratmaq və elmi tədqiqatlarda tətbiq etməkdir.

Hüceyrə siqnalının ötürülməsi” laboratoriyası

Laboratoriyada ion kanalları qeyri-üzvi ionların elektrokimyəvi qradiyenti yolu ilə hüceyrə membranlarından diffuziyasını həyata keçirən əlamətdar transmembran zülallardır. Mürəkkəb biofiziki mexanizm kimi ion kanalları bioelektrik siqnalların yaranmasını həyata keçirirlər. Tədqiqatımız ion kanallarının disfunksiyaları və onların yaratdığı bioelektrik siqnalları ilə əlaqəli xərçəng əlamətlərinin əmələ gəlməsinin molekulyar-biofiziki mexanizmlərinin və patofiziologiyasının tədqiqinə yönəlmişdir. Bioelektrik siqnallar hüceyrələrin siqnal şəbəkəsinin tərkib hissəsi kimi fizioloji proseslərdə mühüm rol oynayır. Hüceyrələrin bioelektrik siqnallarının funksiyasındakı dəyişikliklər xərçəng əlamətlərinin, nəzarətsiz proliferasiyanın, apoptoza qarşı davamlılığın, toxuma tutulması və metastazın yaranmasına kömək edə bilər. Biz xərçəngə səbəb ola bilən bioelektrik siqnallarının yaranması ilə əlaqəli ion kanalının xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə çalışırıq və şiddətli (kəskin) şiş mutasiyalarını blok edə bilən və şiş böyüməsinin qarşısını ala bilən və ya normallaşdıra bilən bioelektrik vəziyyətlərini modulyasiya etmək üçün molekulyar biofiziki üsullardan istifadə edirik. Laboratoriyanın əsas marağı xərçəng əlamətlərinin inkişafı ilə əlaqəli olan bioelektrik siqnalların və ion kanallarının identifikasiyası və səciyyələndirilməsidir. Məqsədimiz ion kanalları və kanalla idarə olunan mexanizmlər vasitəsilə bioelektrik siqnallarının manipulyasiyasının təsirini araşdırmaqdır. Hüceyrələrdə funksional bioelektrik siqnalları problemini həll etmək üçün, membran cərəyanlarını real zamanda və tək bir anda ölçməyə imkan verən “Patch clamping”, “Voltage-Fluor fluorescence lifetime views (VF-FLIM)” kimi ən güclü elektrofizioloji üsulların tətbiq edilməsi planlaşdırılır. Tədqiqat qrupu həmçinin ion kanallarının keçidinə nəzarət edən molekulyar qarşılıqlı təsirləri və hadisələri anlamağa çalışır. İon kanalının keçidinin quruluş əsasları haqqında fikir əldə etmək üçün CD, FTI, Zamanla həll olunan flüoressent və EPR spektroskopiyalar kimi həlletmə-əsaslı üsullardan istifadə edərək təmizlənmiş ion kanalını təşkil edən zülallar aparatı öyrənilir. Bu araşdırma ion kanallarının işini fizioloji cəhətdən müvafiq qatılıqlarda siqnal molekullarını bağlayan və ion kanalının modulyasiyasına əsaslanan erkən molekulyar hadisələri əks etdirən “konformasiya yenidənqurulmasına” məruz qalan bioloji sensor kimi başa düşülməsi üçün əsas olardı. Belə kompleks tədqiqatlar aparılması bizə metastatik xəstəliklərə qarşı mübarizə aparmaq üçün yeni terapevtik strategiyaların işlənib hazırlanmasına imkan verəcək.

Fiziki-kimyəvi stress faktorlarının biofizikası” laboratoriyası

Laboratoriyada hal-hazırda xarici amillərin, o cümlədən hipoksiyanın, ağır metalların və sair törətdiyi fəsadlar və qan xəstəliklərindən talassemiya üzrə apardığı tədqiqatlar aşağıdakıları əhatə edir: - İrsi qan xəstəlikərinin - anemiyaların (talassemiya) inkişafında hipoksiyanın törətdiyi fəsadların və proteoliz proseslərinin idarə edilməsi. - Xarici amillərin, o cümlədən, hipoksiyanın, ağır metalların və sair xərçəng hüceyrələrinin yaranmasındakı rolu. Ağır metalların yüksək dozalarının hüceyrədaxili oksireduktaza ferment sistemlərinə, o cümlədən, pentozofosfat yolun qlükoza-6-fosfat dehidrogenaza, qlikoliz prossesin laktatdehidrogenaza və inteqral ferment olan Na+,K+ -ATPazaya təsiri spektrofotometrik və kimyəvi lüminessensiya yolu ilə tədqiq olunur. Zülalların qeyri-stabilliyi fərqli strukturlarda yerləşən SH-qrupların miqdarının dəyişməsi ilə bağlı sərbəst radikal və antiradikal balansının pozulmasının norma və patoloji prosselərin tədqiqi üçün əlverişli metod olduğu göstərilmişdir. Laboratoriyanın gələcək uzunmüddətli strateji prioritet istiqamətləri və aparılacaq tədqiqatları aşağıdakıları əhatə edir:

• Neyrodegenerativ xəstəliklərdə membran zülallarında baş verən funksional dəyişikliklərin tədqiqi;
• Neyrodegenerativ patologiyalarda proteoliz proseslərinin inkişafına hipoksiyanın, ağır metalların və onların nanozərrəciklərinin təsirinin tədqiqi;
• Erkən yaş dövründə neyrodegenerativ patologiyalarının inkişafında biogen ağır metalların rolunun araşdırılması;
• Xərçəng xəstəliklərinin erkən diaqnostikasının biofiziki və biokimyəvi markerlərinin müəyyənləşdirilməsi;
• Ağır metal nanohissəciklərin xərçəng hüceyrələrinin nişanlanmasındakı və müalicəsindəki rolunun tədqiqi;
• Biofiziki və biokimyəvi markerlərin, eləcə də xərçəng xəstəliklərinin terapiyasında istifadə olunan monoklonal anti-cismlərin əsasında bioçiplərin yaradılması;
• İmmunoferment üsullardan istifadə edilməklə xərçəng və neyrodegenerativ xəstəliklərdə oksidləşdirici stresin hüceyrədə yaratdığı fəsadların qiymətləndirilməsi.

Şöbələr

• Təhsil və beynəlxalq əlaqələr” şöbəsi

Şöbə müdiri: a.ü.f.d., dosent Həmayil Adıgözəlzadə Tel.: 434-83-36. E-mail: hadigozalzade@gmail.com

• Elmi-texniki informasiya və ictimaiyyətlə əlaqələr” şöbəsi

Şöbə müdiri: Toğrul Eminov E-mail: camouflage@list.ru

• Kadrlar” şöbəsi

Şöbə müdiri: Mehriban Əhmədova Tel.: 434-83-47 E-mail: konul_aslan@mail.ru

• Mühasibatlıq” şöbəsi

Baş mühasib: Tovus Seyidəli Tel.: 432-62-45 E-mail: tovus.seyideli.98@bk.ru

• Sənədlərlə iş” şöbəsi

Şöbə müdiri: Əsmər Həsənova Tel.: 432-62-48 E-mail: nargiz.efendieva@mail.ru

• Təchizat və xidmət” şöbəsi

Şöbə müdiri: İsa Davıdov Tel.: 434-83-37 E-mail: isadavidov14@gmail.com

Beynəlxalq əlaqələri

Keçirilən görüşlərin nəticəsi olaraq, artıq dünyanın bir neçə tanınmış alimləri ilə danışıqlar aparılaraq İnstitutun Beynəlxalq Məşvərət Şurasında iştirak etməyə dəvət olunurlar. Onların sırasında ABŞ Milli Elmlər Akademiyasının üzvləri, Massaçusets Texnologiya İnstitutunun professoru Harvi Lodişi, Los-Anceles Kaliforniya Universitetinin professoru Veyn-Habbeli misal göstərmək olar. Onlar hüceyrə-membran fiziologiyası və zülalların struktur-dinamikası üzrə dünyada tanınmış alimlərdəndir.

İnstitutun faydalı modelləri haqqında (2017–2021)

Patentin № si	Müəlliflər	İxtiranın adı
F 2018 0006 (29.05.2018)	O. K. Qasımov və başq.	Polimer materialların zamandan asılı deformasiyasını ölçmək üçün qurğu