Մոլեկուլային ֆիզիկա

1964 թ-ին ԵՊՀ Ֆիզիկայի ֆակուլտետի օպտիկայի ամբիոնի վարիչ է նշանակվում երիտասարդ այն ծամանակ դեռ ֆիզմաթ գիտությունների թեկնածու Վիլեն Ասլանյանը, որը եղել է մակրոմոլեկուլների ֆիզիկայի հայտնի լենինգրադյան դպրոցի հիմնադիրներից մեկի` Մ.Վ.Վոլկենշտեյնի աշակերտը: Այս հանգամանքը կողմնորոշեց նրան օպտիկայի ամբիոնին կից ստեղծել մի փոքր խումբ, որը զբաղվում էր օպտիկական մեթոդներով կենսաբանական և սիթետիկ պոլիմերների կառուցվածքի հետազոտումով: Ստեղծված խումբը հիմք հանդիսացավ 1965թ-ին ֆիզիկայի ֆակուլտետում «Մոլեկուլային ֆիզիկայի» ամբիոնի հիմնադրմանը (մինչև 1992 թ. կոչվում էր «Մոլեկուլային ֆիզիկայի և կենսաֆիզիկայի» ամբիոն), որի ղեկավարը դարձավ Վ.Ասլանյանը: Ֆիզմաթ գիտ.դոկտոր, պրոֆեսոր Վիլեն Ասլանյանը ղեկավարում էր ամբիոնը ստեղծման օրվանից մինչեւ իր անժամանակ մահը 1989-ին: Ամբիոնի հիմնական գիտական ուղղություններն էին` սինթետիկ և կենսաբանական (ԴՆԹ, ՌՆԹ, սպիտակուցներ, թաղանթներ) մակրոմոլեկուլների կառուցվածքի հետազոտումը — որը պահպանվում է մինչև օրս:

Վ.Մ.Ասլանյանի մահից հետո 1989թ-ին ամբիոնը ղեկավարել են նրա աշակերտները. ֆիզմաթ գիտ.դոկտոր, պրոֆեսոր Սամվել Հարությունյանը (1994 — 2000 թթ.), ֆիզմաթ գիտ.դոկտոր, պրոֆեսոր Վլադիմիր Մորոզովը (2000 — 2005 թթ.), ֆիզմաթ գիտ.դոկտոր, պրոֆեսոր Եվա Դալյանը (2006թ-մինչև այժմ): Կարճ ժամանակաամիջոց (1992 — 1993 թթ.) ամնիոնը ղեկավարել է ԵՊՀ օպտիկայի ամբիոնի շրջանավարտ, ֆիզմաթ գիտ.դոկտոր, պրոֆեսոր Սերգեյ Առաքելյանը:

Ամբիոնի ստեղծման օրից 1965 թ-ից ամբիոնում սկսում են աշխատել. սինթետիկ պոլիմերների ռելակսացիոն հատկությունների մասնագետ Վազգեն Պավլովիչ Պետրոսյանը և փայլուն ինժեներական հատկություններով օժտված փորձարար Վահագ Սաղաթելյանը, որը հավաքել էր կենսաբանական և սինթետիկ պոլիմերների հետազոտման համար նախատեսված յուրահատուկ սարքավորումներ: 1966-ից սկսած Լենինգրադի ասպիրանտուրայից վերադարնում են Արտյոմ Դադիվանյանը, Ալեքսեյ Ջանբարյանցը և Հրանտ Ֆարշյանը, որոնք զբաղվում են սինթետիկ պոլիմերների կառուցվածքի ուսումնասիրությունով: Ամբիոնում ձևավորվում է սինթետիկ պոլիմերներով զբաղվող հզոր խումբ, դասախոսություններ է կարդում քիմիկոս պոլիմերների ֆիզքիմիայի մասնագետ Լիպարիտ Մելքոնյանը (նրա մահից հետո1976-ին այդ դասախոսությունները շարունակում է նրա փայլուն աշակերտը`Վահե Դանիելյանը): Մինչ այժմ ամբիոնում դասավանդում է ՀՀ ԳԱԱ թղթ.անդամ Արամ Շահինյանը:

Ամբիոնի պատմության մեջ մեծ հետք է թողել Կարեն Օքսուզյանը, որի ջանքերով տարիներ շարունակ ամբիոնում կատարվել են պոլիմերների ծերացման վերաբերվող տնտ.պայմանագրային աշխատանքներ:

1966 թ-ից ամբիոնի հետ համագործակցում է և դասախոսություններ է կարդում Կարդիոլոգիայի ինստիտուտի սրտամկանի մոլեկուլային կենսաբանության լաբորատորիայի վարիչ ՀՀ ԳԱԱ ակադեմիկոս Սպարտակ Հովհաննեսյանը:

Մեծ ներդրում ունեին ամբիոնի կազմավորման մեջ Վահե Թումյանը և Վոլոդյա Վարդանյանը:

Ստեղծման օրից ամբիոնը ամեն տարի տալիս էր 10-20 շրջանավարտ: Երկաստիճանային համակարգին անցնելուց հետո ամբիոնը տարեկան ավարտում է 10-15 բակալավր և 6-10 մագիստրոս: Ամբիոնի պատմության ընթացքում 12 շրջանավարտ պաշտպանել են դոկտորական (6-ը ամբիոնում), իսկ մոտ 60-ը թեկնածուական (20 –ը ամբիոնում) ատենախոսություններ:

Ամբիոնի աշխատանքները

• Լիգանդների հետ փոխազդեցության հետևանքով ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի կառուցվածքում առաջացած կոնֆորմացիոն փոփոխությունների տեսական և փորձնական ուսումնասիրությունը: Այդ փոխազդեցությունների մոլեկուլային մեխանիզմների պարզաբանումը: Որպես լիգանդ դիտարկվում են միավալենտ և երկվալենտ մետաղական իոնները, հակաուռուցքային ակտիվություն ունեցող Pt(II) և Ru(III)-պարունակող որոշ դեղանյութեր, անտիբիոտիկներ, ներկանյութեր, ինչպես նաև բարձր կենսաբանական ակտիվությամբ օժտված միացությունների մեծ դաս` պորֆիրիններ և մետաղապորֆիրիններ:
• ՈՒՄ- և գամմա-ճառագայթման ազդեցությունը կենսաբանական և սինթետիկ մակրոմոլեկուլների կառուցվածքի վրա:
• Պոլիմերների ջրային լուծույթների հիդրոդինամիկական վարքի փորձարարական ուսումնասիրությունը:
• Կենսապոլիմերների առաջնային և տարածական կառուցվածքների և նրանց ֆունկցիաների միջև կորելյացիայի տեսական ուսումնասիրությունը: Կենսապոլիմերներում պարույր-կծիկ անցման տեսության զարգացումը:
• Լիգանդների ադսորբցիան կենսաբանական և սինթետիկ թաղանթների վրա:

Մոլեկուլային ֆիզիկայի ամբիոնում իրականացվող հիմնական գիտական թեմաներն են.

  1. ԴՆԹ-լիգանդ կոմպլեքսների կառուցվածքի ուսումնասիրությունը: 

Հետազոտությունների նպատակն է` ուսումնասիրելել ԴՆԹ-ի մոլեկուլների հետ զանազան կենսաբանորեն ակտիվ միացությունների /հատկապես, պոտենցիալ հակաուռուցքային դեղանյութերի/ փոխազդեցության մոլեկուլային մեխանիզմները, հիմնվելով սպեկտրալ և թերմոդինամիկ  տվյալների վերլուծության վրա: Նպատակն է պարզաբանել դեղաբանորեն ակտիվ մոլեկուլների ԴՆԹ-ի հետ ստեղծած կոմպլեքսների կազմավորման ֆիզիկական մեխանիզմները և նրանց կապը կոմպլեքսների կենսաբանական ակտիվության հետ:

  1. Թելոմերայւն ԴՆԹ-ում G-քվադրուպլեքսների և i-մոտիֆ կառուցվածքների առաջացման պայմանների հետազոտությունը և ջերմադինամիկական վերլուծությունը:

Հետազոտությունների նպատակն է` հետազոտել միթելանի թելոմերային որոշակի հաջորդականությունում քվադրուպլեքսների առաջացումը: Ներկայիս  ձևավորվել է հակաուռուցքային թերապիայի մի նոր ուղղություն` գենոմային ԴՆԹ-ի ընտրված տեղամասերում /մասնավորապես, թելոմերներում և օնկոգեների պրոմոտորային տեղամասերում/ տարածական բարդ քառաշղթա կառուցվածքների` G-քվադրուպլեքսների նպատակային առաջացնելը: G-քվադրուպլեքսներ  առաջացնելու հետ կապված հակաուռուցքային թերապիայի հիմքում ընկած է թելոմերների սինթեզի կամ օնկոգեների էքսպրեսիայի in vivo արգելափակումը: Նման թերապիայի հաջողությունը  կամ ձախողումը խիստ կախված է տվյալ G-հարուստ հաջորդականությունների միջավայրի  տարբեր պայմաններում բոլոր հնարավոր կոնֆորմացիաների սպեկտրը կանխագուշակելու մեր հնարավորություններից:

  1. Երկշերտ լիպիդային թաղանթների վրա նանոմասնիկների ազդեցության ուսումնասիրությունը:

Հետազոտությունների նպատակն է` բջջաթաղանթների վրա  նանոմասնիկների անմիջական ազդեցության հետազոտությունը մոդելային համակարգերի ` երկշերտ լիպադային թաղանթների   /ԵԼԹ/ վրա: ԵԼԹ–ի վրա կատարված փորձերը ունեն մի շատ կարևոր առավելություն` նրանք թույլ են տալիս կառավարել փորձի ընթացքը, և ստացված արդյունքները կարելի է բացատրել միարժեքորեն:  Բացի այդ ԵԼԹ-ի վրա ստացված արդյունքները թույլ կտան հասկանալ, թե ինչպես են ազդում նանոմասնիկները երկշերտ թաղանթի կայունության և թափանցելիության վրա: Ստացված արդյունքները հիմք կհանդիսանան կենսաբանական թաղանթով նանոմասնիկների բջջիջ ներթափանցման մեխանիզմների պարզաբանման համար:

  1. Նուկլեինաթթուների կառուցվածքի տեսական հետազոտություններ: 

Հետազոտությունների նպատակն է` պատահական հաջորդականությամբ հետերոպոլիմերների հալման կորերի ուսումնասիրությունը: Անկարգավորվածության տարբեր իրականացումների համար պարուրության աստիճանի, պարուրային տեղամասի միջին երկարության, հալման դիֆերենցիալ կորերի հաշվարկը:  Մեկթելանի նուկլեինաթթուների ադսորբցիայի ուսումնասիրությունը միապատ ածխածնային նանոխողովակների մակերևույթին՝ տարբեր ցածրամոլեկուլային միացություններ առկայությամբ՝ ներառյալ մակերևությանին ակտիվ նյութերը և լիգանդները: Միկրո ՌՆԹ-մատրիցային ՌՆԹ համալիրների կայունության ուսումնասիրությունը դինամիկ ծրագրավորման ալգորիթմերի կիրառմամբ: Միկրրո ՌՆԹ-ների համար թիրախների որոնումը՝ մեքենայական ուսուցման մեթոդով: Միկրո ՌՆԹ-մատրիցային ՌՆԹ համալիրների համակարգչային մոդելավորումը մոլեկուլային դինամիկայի և մոնթե կարլոյի մեթոդներով:  

Ամբիոնը համագործակցում է ստորեւ նշված գիտական կենտրոնների հետ`
• ԱՄՆ
Պորտլենդի համալսարան (prof. A.S. Benight)
Ջորջիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտ (Prof.R.Wartell)
Բոստոնի համալսարան (prof.M.Frank-Kamenetskii)
Ազգային առողջապահության ինստիտուտ, NIH, Բեթեսդա (prof. A.Parsegian)
• .Կանադա
Տորոնտոյի համալսարան (prof.T.Chalikian)
• Իտալիա
Ֆլորենցիայի համալսարան (prof. P.Orioli, prof. L.Messori)
• Թայվան
Տայպեյի համալսարան (prof. Chin-Kun Hu)
• Բելառուս
Կենսաօրգանական քիմիայի ինստիտուտ (prof.D.Lando)
• Ռուսաստան
Մոսկվայի պետական համալսարան (prof.Yu.Nechipurenko)
Սանկտ Պետերբուրգի պետական համալսարան (prof.N.Kasianenko)
Մոսկվայի մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտ (prof. V.Ivanov)
• Ուկրաինա
Խարկովի ցածր ջերմաստիճանների ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտ (prof. Yu.Blagoi)
Խարկովի Ռադիոֆիզիկայի և էլեկտրոնիկայի ինստիտուտ (prof. V.Maleev)
• Վրաստան
Թբիլիսիի ֆիզիկայի ինստիտուտ (prof. J.Monaselidze)ԱՄԱ

Ամբիոնի աշխատակիցները