«8D05107 - Биология» білім беру бағдарламасы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Бейсекова Молдир Кудиярбековна диссертациясын қорғауы

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Бейсекова Молдир Кудиярбековна «8D05107 – Биология» білім беру бағдарламасы бойынша «Тұздану кезінде арпа (Hordeum vulgare L.) молибдогидроксилазаларының белсенділігінің стресспен индукцияланған модуляциясы» тақырыбында диссертациясы қорғалады.

Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Жалпы биология және геномика кафедрасы» кафедрасында орындалды.

Қорғау тілі - қазақ тілінде

Ресми рецензенттер:

Рысбекова Айман Бокеновна – Биология ғылымдарының кандидаты, «С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университетінің» КеАҚ, Ауыл шаруашылығы және орман шаруашылығы институтының профессоры (Астана қ., Қазақстан).

Сапахова Загипа Бейсеновна – философия ғылымдарының докторы (PhD), қауымдастырылған профессор, Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институтының, селекция және биотехнология зертханасының жетекші ғылыми қызметкері (Алматы қ., Қазақстан).

Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:

Бисенбаев Амангельды Куанбаевич – Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының академигі, биология ғылымдарының докторы, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің молекулалық биология және генетика кафедрасының профессоры (Алматы қ., Қазақстан);

Какимжанова Алмагуль Апсаламовна – биология ғылымдарының докторы, профессор, Өсімдіктер биотехнология және селекция зертханасының меңгерушісі, ЖШС «Ұлттық биотехнология орталығы» (Астана қ., Қазақстан);

Бахш Аллах – философия ғылымдарының докторы (PhD), Пенджаб университетінің қауымдастырылған профессоры (Лахор қ., Пәкістан).

Ғылыми кеңесшілері:

Акбасова Алуа Жолдасбаевна – философия ғылымдарының докторы (PhD), «Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің» КеАҚ, Биотехнология және микробиология кафедрасының қауымдастырылған профессоры (Астана қ., Қазақстан);

Эдита Здунек-Застокая – философия ғылымдарының докторы (PhD), Варшава жаратылыстану ғылымдар университетінің, биохимия және микробиология институтының профессоры (Варшава қ., Польша).

Қорғау 2026 жылғы 6 қараша, сағат 11:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D05107 – Биология» білім беру бағдарламасы бойынша «8D051 – Биологиялық және сабақтас ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес мәжілісі офлайн және онлайн форматта өткізіледі деп жоспарлануда.

Сілтемесі: https://us06web.zoom.us/j/83936592218?pwd=XNnvE4Px9o9sLj3ehz1haXP3qcp7Kb.1

Конференция идентификаторы: 839 3659 2218

Кіру коды: 984984

Мекен-жайы: Астана қаласы, Сәтпаев көшесі, 2, Ғимарат №1, Мәжіліс залы, №302 аудитория.

Аңдатпа (қаз.): Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Диссертациялық жұмыс молибдогидроксилазалардың өсімдіктердің қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделуіндегі рөлін зерттелді. Сонымен қатар, молибденнің стресс жағдайындағы жауап реакцияларын реттеудегі және арпаның әртүрлі сұрыптарының тұз стресіне төзімділігін арттырудағы рөлі зерттелді. Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігі тотығу стресін туындататын қолайсыз абиотикалық факторлардың әсерінен төмендейді. Тотығу стресі кезінде сутек асқын тотығының (H₂O₂) мөлшері артады, оның түзілуіне молибдогидроксилазалардың бірі альдегидоксидаза (AO) қатысады. Екінші фермент ксантиндегидрогеназа (КДГ) күшті антиоксиданттық қасиетке ие зәр қышқылының түзілуіне қатысып, тотығу стресінің деңгейін төмендетуге әсер етеді. Үшінші зерттелген фермент нитратредуктаза (НР) нитраттардың тотықсыздануын катализдеп, абиотикалық стресс жағдайындағы өсімдіктердің жауап реакцияларын реттеуге қатысатын сигналдық молекула NO түзілуіне қатысады. Сонымен қатар, молибдогидроксилазалардың бірі сульфитоксидаза (СО) сульфиттің сульфатқа дейін тотығуын қамтамасыз етеді. Молибден молибдогидроксилазалардың қызмет етуіне, сондай-ақ өсімдіктердің өсуі, дамуы және өнімділігіне қажетті маңызды микроэлемент болып табылады. Молибден тапшылығы молибдогидроксилазалардың белсенділігінің төмендеуіне және метаболизмдік процестердің бұзылуына әкеледі, әсіресе стресс жағдайында. Сондықтан өсімдіктердің молибденмен қамтамасыз етілуін оңтайландыру олардың стресс факторларына төзімділігі мен өнімділігін арттыруда маңызды рөл атқаруы мүмкін. Қазіргі уақытта молибдат топырақтағы қолжетімді молибден мөлшері жеткіліксіз болған жағдайда тыңайтқыштардың құрамында қолданылады. Алайда құрамында молибден бар тыңайтқыштарды шамадан тыс және тиімсіз пайдалану қоршаған ортаға және тірі организмдерге кері әсер етуі мүмкін. Сондықтан молибденді қолданудың оңтайлы жағдайларын зерттеу маңызды. Соңғы жылдардағы зерттеулер молибденнің өсімдіктердің тұздануға төзімділігін арттыра алатынын көрсетті. Осы әсердің механизмдерін анықтау мақсатында молибден альдегидоксидазаға (AO) тәуелді абсциз қышқылы (АБҚ) биосинтезін белсендіру арқылы өсімдіктердің стресс жағдайына төзімділігін арттырып, нәтижесінде пролиннің жинақталуын күшейтуі мүмкін деген гипотеза ұсынылды. Пролин стресс жағдайында жасушаларды қорғауға қатысатын маңызды осмопротектор және антиоксидант болып табылады. Бұл гипотезаны тексеру үшін вольфрам (W) молибденнің функционалдық антагонисі ретінде қолданылды. Вольфрам молибден кофакторының (Moco) құрамында молибденді алмастыра алатындықтан, молибдоферменттердің, соның ішінде AO белсенділігін төмендетеді. Бұл АО АБҚ деңгейі мен пролиннің жинақталуын реттеудегі үлесін бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, пролин синтезінің АБҚ-тәуелсіз реттелу механизмдерінің болуы AO белсенділігі, АБҚ деңгейі және пролиннің жинақталуы арасындағы өзара байланысты одан әрі зерттеуді қажет етеді. Осылайша, молибдогидроксилазалардың өсімдіктердің тұздануға төзімділігін арттырудағы рөлін зерттеу іргелі және практикалық маңызды. Алынған нәтижелер тұзданған топырақ жағдайында және молибден тапшылығы кезінде ауыл шаруашылығы дақылдарының төзімділігі мен өнімділігін арттырудың тиімді және экологиялық тұрғыдан тиімді тәсілдерін әзірлеуге негіз бола алады. Зерттеу нысаны Арпаның «Бәйшешек» және «Астана 2000» сұрыптары. Зерттеу пәні. Абиотикалық стресс жағдайында арпа (Hordeum vulgare L.) өсімдіктеріндегі молибдоферменттердің (АО, КДГ, НР, СО) белсенділігінің модуляциясын, тотығу стресінің даму деңгейін өсімдіктердің тұздануға төзімділігінің көрсеткіші ретінде зерттеу. Зерттеудің мақсаты мен міндеттері Бұл зерттеудің мақсаты - тұздану жағдайында тотығу стресс маркерлерінің және молибдогидроксилазалық ферменттердің өсімдіктердің стреске төзімділігін реттеудегі рөлін зерттеу. Осы мақсатқа жету барысында төмендегідей міндеттер қойылды: 1. Молибден мен вольфрамның тұздану жағдайында өсімдіктердегі тотығу стресі маркерлерінің жинақталу деңгейіне әсерін зерттеу 2. Молибден және вольфрамның тұзданудың бірлескен әсері жағдайында арпадағы антиоксиданттық ферменттердің (супероксиддисмутаза, каталаза) белсенділігін зерттеу. 3. Тұздану жағдайында молибден мен вольфрамның молибдогидроксилазалардың (АО, КДГ, НР және СО) белсенділігін модуляциялаудағы рөлін зерттеу. 4. Тұздану жағдайында молибден мен вольфрамның өсімдіктердегі фитогормон АБҚ мөлшеріне әсерін анықтау. 5. Тұздану жағдайында молибден мен вольфрамның пролиннің жинақталу деңгейі мен метаболизміне әсерін зерттеу. Зерттеу әдістері. Зерттеуде нативті электрофорез, спектрофотометриялық əдістер, нақты режимдегі ПТР, гельдерінің кескіндерін ImageJ бағдарламасы арқылы цифрлық өңдеу және талдау және ANOVA дисперсиялық статистикалық талдау әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылды. Ғылыми жаңалығы. Алғаш рет молекулалық-физиологиялық деңгейде тұздану жағдайында арпада (Hordeum vulgare L.) пролиннің жинақталуы негізінен АБҚ-тәуелсіз жолмен реттелетіні анықталды. Молибденнің альдегидоксидазаны белсендіру және АБҚ деңгейін арттыру арқылы әсер ететіні көрсетілді, алайда бұл пролин мөлшерінің айтарлықтай жоғарылауымен қатар жүрмейді. Пролин метаболизмінің негізгі гендерінің (P5CS және ProDH) экспрессиясын талдау оның жинақталуы негізінен синтезінің күшеюімен байланысты екенін және АБҚ- тәуелді сигналдық жолдан тәуелсіз жүруі мүмкін екенін көрсетті. Сонымен қатар тұздану жағдайында ксантиндегидрогеназа (КДГ) мен каталаза белсенділігінің өзара байланысы анықталды. Тамырлардағы каталазаның екінші изоформасының молибден мен вольфрам әсеріне жоғары белсенділігі анықталып, оның өсімдіктердің антиоксиданттық қорғанысын күшейтуге қатысуы мүмкін екені көрсетілді. Сонымен қатар, супероксиддисмутазаның (СОД) изоформаларының белсенділігіне молибден мен вольфрам әсері айтарлықтай өзгертпеді, бұл АБҚ СОД изоформаларының индукторы болып табылмайтынын көрсетеді. Алынған нәтижелер тұздану жағдайында КДГ өсімдіктердің антиоксиданттық қорғанысын реттеудегі рөлін нақтылауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, қазіргі уақытта абиотикалық стресс факторларына жауап ретінде АО, СОД және КАТ арасындағы функционалдық өзара байланыс жеткілікті зерттелмеген. Сонымен қатар, тұздану жағдайында АО пролиннің жинақталуын реттеудегі және өсімдіктердің қорғаныс жауабын қалыптастырудағы рөлі әлі де толық анықталмаған. Теориялық және практикалық маңызы. Жұмыстың теориялық маңыздылығы дәнді дақылдардың абиотикалық стресс факторларына бейімделуінің молекулалық-физиологиялық механизмдері туралы түсініктерді кеңейтумен сипатталады. Алынған нәтижелер тұздану жағдайында пролиннің жинақталуы АБҚ арқылы ғана емес, сонымен қатар жасушалардың тотығу стресінің өзгеруімен байланысты АБҚ-тәуелсіз механизмдер арқылы реттелуі мүмкін екенін көрсетті. Алынған нәтижелер альдегидоксидазаның, ксантиндегидрогеназаның және олардың реакцияларының өнімдерінің тұз стресі жағдайында тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігін сақтаудағы рөлі туралы түсініктерді кеңейтеді. Пролин метаболизмінің негізгі гендерінің (P5CS және ProDH) экспрессиясын талдау пролиннің жинақталуы оның синтезі мен ыдырау процестерінің реттелуімен байланысты екенін көрсетті. Жалпы алғанда, зерттеу нәтижелері өсімдіктердің стресс факторларына төзімділік механизмдері туралы қазіргі түсініктерді толықтырып, арпа сұрыптарының тұздануға төзімділік механизмдерін тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Зерттеудің практикалық маңыздылығы молибденді тұздану жағдайында дәнді дақылдардың төзімділігін арттыру және өнімділігін сақтау мақсатында қолданудың ғылыми негізделуімен анықталады. Молибденнің, молибдоферменттердің және АБҚ стресс жауабындағы рөлі туралы алынған мәліметтер арпаның тұзға төзімділігін ерте бағалау маркерлерін әзірлеуге және төзімді сұрыптарды іріктеуге болады. Зерттеу нәтижелері дәнді дақылдардың тұздануға төзімділігін арттыруға бағытталған агротехнологиялық тәсілдерді жетілдіруде қолданылуы мүмкін. Қорғауға ұсынылатын негізгі нәтижелер - Арпа өсімдіктерінің тұздануы ұлпаларда ОБТ мен МДА жоғары деңгейде жинақталуына әкеледі. Тұздану болмаған жағдайда молибден олардың мөлшеріне әсер етпейді, ал вольфрам ОБТ мен МДА деңгейін арттырады. Тұздану жағдайында молибден антоциандар мен аллантоиннің жинақталуын жоғарылатса, вольфрам олардың мөлшерін төмендетеді. - Тұздану болмаған жағдайда молибден мен вольфрам СОД белсенділігін өзгертпейді, ал олардың NaCl бірлескен әсері арпаның жапырақтары мен тамырларындағы СОД белсенділігінің төмендеуіне әкелді. Тұздану болмаған жағдайда молибденмен өңдеу каталаза белсенділігін арттырады, ал вольфрам каталаза белсенділігін аз мөлшерде жоғарылатады. - Арпа өсімдіктерінде тұздану жағдайында молибдогидроксилазалардың белсенділігін арттырады. Тұздану болмаған жағдайда молибденмен өңдеу молибдогидроксилазалардың белсенділігін жоғарылатады, ал вольфрам олардың белсенділігін айтарлықтай төмендетеді. Алынған нәтижелер молибдогидроксилазалардың арпа өсімдіктерінің тұз стресіне бейімделуіндегі маңызды рөлін көрсетеді. - Молибдоферменттер белсенділігінің жоғарылауы тұқымдардың өнгіштігін арттырып, өсімдіктердің өсіп-дамуының бастапқы кезеңдеріндегі морфофизиологиялық көрсеткіштерін жақсартатыны анықталды - Тұздану жағдайында арпада пролиннің жинақталуы АБҚ деңгейіне тәуелді емес, бірақ молибден мен вольфрам арқылы реттелетін тотығу стресінің деңгейімен байланысты. Жұмыстың ғылыми-зерттеу бағдарламаларымен байланысы. Диссертациялық жұмыс Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің бағдарламасы аясындағы гранттық қаржыландыру бойынша AP05135013 «ОБТ өндіруші молибдоферменттердің тамыр жүйесінің дамуына және өсімдіктердің стресске төзімділігіне қатысуы» жобасы және жас ғалымдарға арналған «Жас ғалым» конкурсы аясындағы AP22685648 «Топырақты ауыр металдардан экспресс тазартудың инновациялық технологиясын жасау» жобасы шеңберінде орындалды. Жұмыс Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Клеткалық биология жəне биотехнология» ғылыми-зерттеу институтының Р.Т. Омаров атындағы өсімдіктер биотехнологиясы зертханасында (Астана қ., Қазақстан) жəне Варшава жаратылыстану ғылымдар университетінің, биохимия және микробиология институтында (Варшава қ., Польша) орындалды. Зерттеу тақырыбы бойынша жарияланымдар. Зерттеудің негізгі нəтижелері 7 баспа жұмысында баяндалған, оның ішінде: Scopus жəне Web of science деректер базасына кіретін шетелдік журналдарда 2 мақала: Horticulturae (Q1, импакт фактор 3); International Journal of Molecular Sciences (Q1, импакт фактор 4.9); ҚР БҒМ Ғылым комитеті ұсынған ҚР журналдарындағы 2 мақала: ЕҰУ хабаршысы 2; Eurasian Journal of Applied Biotechnology 1, халықаралық ғылыми-практикалық конференциялар жинақтарында 1 мақала жарияланған. Диссертацияның құрылымы мен көлемі. Жұмыс кіріспеден, төрт бөлімнен, қорытындыдан, 242 әдебиеттер көзінен тұрады. Негізгі мәтіннің көлемі 104 бет. Диссертация құрамында 35 сурет, 4 кесте бар.

Диссертация

Ғылыми еңбектер тізімі

Ғылыми кеңесшінің пікірі

Шетелдік кеңесшінің пікірі

Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы