Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının 30 iyun 2014-cü il tarixində keçirilmiş Ümumi yığıncağında AMEA Botanika İnstitutunun Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsinin bazasında AMEA-nın Molekulyar Biologiya və Biotexnologiyalar İnstitutunun yaradılması haqqında qərar qəbul edilmiş, 2016-cı il martın 1-də institut Azərbaycan Respublikası Ədliyyə Nazirliyində qeydiyyata alınmış və 2016-cı il iyulun 1-dən AMEA Biologiya və Tibb Elmləri Bölməsinin tərkibində müstəqil fəaliyyətə başlamışdır.
Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsinin əsası 1971-ci ildə Az. SSR EA-nın Botanika İnstitutunda böyük alim və ictimai-siyasi xadim, akademik Cəlal Əliyev tərəfindən qoyulmuşdur. Əvvəl qrup kimi fəaliyyətə başlanılmış, 1974-cü ildə bu qrup Fiziki-kimyəvi Biologiya sektorunun nəzdində Bioenergetikanın molekulyar əsasları laboratoriyasına çevrilmişdir. 1983-cü ildə bu laboratoriyanın əsasında Fotosintezin biokimyası, Gen mühəndisliyi, Fotosintetik aparatın molekulyar təşkili, Toxuma kulturası, Süni iqlim və Fotobiotexnologiya yaradıcı qruplarını tərkibində saxlayan Məhsuldarlıq proseslərinin molekulyar-genetik əsasları laboratoriyası yaradılmışdır.
1988-ci ilin sonunda Botanika İnstitutunda Fotosintezin biokimyası, Gen mühəndisliyi, Fotosintetik aparatın molekulyar təşkili, Toxuma kulturası və Süni iqlim qrupları müstəqil laboratoriyalara çevrilmiş və Fotobiotexnologiya yaradıcı qrupu daxil olmaqla, bu laboratoriyaların bazasında Məhsuldarlıq proseslərinin molekulyar-genetik əsasları şöbəsi təşkil olunmuşdur. 1989-cu ildə şöbədə Bioinformatika laboratoriyası formalaşdırılmışdır.
2005-ci ildə fotosintetik membranların tədqiqi sahəsində əldə edilən uğurlar və gələcək perspektivlər nəzərə alınaraq, şöbənin daxilində yeni Fotosintetik membranların quruluşu və funksiyası laboratoriyası yaradılmışdır.
2010-cu ildə AMEA-nın Botanika İnstitutunun Məhsuldarlıq proseslərinin molekulyar-genetik əsasları şöbəsində aparılan elmi-tədqiqat işlərini intensivləşdirmək, genişləndirmək və elmin müasir tələblərinə daha da uyğunlaşdırmaq məqsədilə onun əvvəlki adı dəyişdirilərək, Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsi adlandırılmışdır. Şöbənin yeni adına uyğun olaraq, onun tərkibində olan bəzi laboratoriyaların adları dəyişdirilərək Fotosintezin biokimyası – Karbonun fotosintetik assimilyasiyasının enzimologiyası, Gen mühəndisliyi – Genomun quruluşu və ekspressiyası, Fotosintetik aparatın molekulyar təşkili – Hüceyrənin membran sistemləri, Toxuma kulturası – Biomühəndislik və biotexnologiya, Süni iqlim – Xloroplastların fotokimyası adlandırılmiş və bu laboratoriyaların elmi istiqamətləri müəyyən olunmuşdur. Eyni zamanda, Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsinin tərkibində 3 yeni laboratoriya: Bioadaptasiya, Fotobioenergetika və Hüceyrənin tənzimləyici sistemləri laboratoriyaları təşkil olunmuşdur.
Müasir biologiya elminin aparıcı istiqamətlərindən biri kompüter biologiyasıdır. Təbabətin, kənd təsərrüfatının, əczaçılıq sənayesinin inkişafı kompüter biologiyası elm sahəsi olmadan qeyri-mümkündür. Biotexnologiya sahəsi də iqtisadiyyatın ən perspektivli sahələrindən biri hesab olunur. Gen terapiyası metodları, transgen orqanizmlərin yaradılması və istifadəsi, sənaye tullantıları və hərbi əməliyyatlar nəticəsində çirklənmiş ərazilərin təmizlənməsi və zərərsizləşdirilməsinin effektiv yollarının tapılması, yeni dərman preparatlarının və diaqnostika vasitələrinin işlənilib hazırlanması, enerji problemlərini həll edəcək ideal yanacaq, sənayenin zəhərli tullantılarını aşkar etməyə imkan verən bioloji sensorlar və nəhayət, yeni planetlərdə insan həyatı üçün əlverişli şəraitin yaradılması – müasir biotexnologiyanın əsas hədəfləridir.
Bütün bunları nəzərə alaraq, Azərbaycanda bu istiqamətlərdə aparılan elmi tədqiqat işlərini daha da genişləndirmək və onların səviyyəsini dünya standartlarına yaxınlaşdırmaq məqsədilə 2012-ci ildə Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsinin tərkibində Hesablama struktur biologiyası və Molekulyar biotexnologiya beynəlxalq laboratoriyaları yaradılmışdır.
Beləliklə, qeyd edilən şöbədə bioloji məhsuldarlığın fizioloji, biofiziki, biokimyəvi və molekulyar-genetik əsaslarının tədqiqi ilə fundamental şəkildə məşğul olan 11 laboratoriya fəaliyyət göstərmişdir:
Burada 45 nəfər əməkdaş, o cümlədən 2 akademik, 4 AMEA-nın müxbir üzvü, 3 elmlər doktoru, 2 professor, 16 fəlsəfə doktoru çalışmışdır.
Fəaliyyət göstərdiyi müddətdə şöbənin əsas istiqaməti kənd təsərrüfatı bitkilərinin fotosintetik məhsuldarlığının nəzəri əsaslarının öyrənilməsinə həsr olunmuşdur. Fotosintez və fototənəffüs prosesləri kompleks şəkildə tədqiq edilmişdir. Bu tədqiqatların əhatə dairəsi bitkilərin həyat fəaliyyətinin və onların abiotik və biotik stres amillərinə qarşı cavab reaksiyalarının fizioloji, biofiziki, biokimyəvi və molekulyar-genetik əsaslarını, eyni zamanda bitkilərin həyatının struktur-funksional təşkilinin molekulyar səviyyədən başlayaraq, bütöv bitki və əkinə qədər bütün mərhələ və formalarında məhsuldarlıq proseslərini əhatə edir.
Tarla şəraitində müxtəlif buğda genotiplərində fotosintez prosesinin və məhsuldarlığın kompleks öyrənilməsi nəticəsində fotosintezin elə əlamət və göstəriciləri müəyyənləşdirilmişdir ki, onların gedişi və qiyməti ilə məhsuldarlıq daha sıx korrelyasiya təşkil edir. Xarici mühitin əlverişsiz amillərinin, yüksək temperaturun, quraqlığın və şoranlığın müxtəlif buğda genotiplərinin xloroplastlarına və məhsuldarlığına təsiri tədqiq edilmiş və bu nəticələr akademik C.Ə.Əliyevin rəhbərliyi ilə alınan yeni buğda sortları arasından öyrənilən əlamətlərə görə daha davamlı formaların üzə çıxarılmasına kömək etmişdir. Başlanğıc valideyn formalarının düzgün seçilib çarpazlaşdırılması yolu ilə buğdanın məhsuldarlığı və davamlılığını, həmçinin fotosintez reaksiyalarının intensivliyini və ilkin assimilyatların hərəkətini lazımi istiqamətə yönəltməyin mümkünlüyü haqqında fundamental nəticələr əldə olunmuşdur.
Dünya elmində bitkilərdə fototənəffüsün israfçılıq olması və məhsuldarlığı artırmaq üçün bu prosesi azaltmaq zərurəti ilə bağlı uzun illər mövcud olan təsəvvürlərin əksinə olaraq, tarla şəraitində yetişdirilən kontrast buğda və soya genotipləri ilə aparılan 40 illik təcrübələrlə sübut edilmişdir ki, fototənəffüs - təkamülün gedişində formalaşmış həyati əhəmiyyətli metabolik proseslərdən biridir və bitkilərin məhsuldarlığını artırmaq məqsədilə müxtəlif yollarla fototənəffüsü azaltmaq cəhdləri əsassızdır. Bu konsepsiyanın öz əksini tapdığı məqalə (Aliyev J.A. Photosynthesis, photorespiration and productivity of wheat and soybean genotypes. Physiol Plantarum, 2012, Vol. 145, No 3, p. 369-383) 2012-2013-cü illərdə fotosintez və fototənəffüs sahəsində çap olunan məqalələrdən seçilmiş 20 top məqalə siyahısında I yeri tutmuşdur. Fotosintezin və fototənəffüsün əsas fermentləri olan fosfoenolpiruvatkarboksilaza və fosfoqlükolatfosfataza fermentlərinin nukleotid və aminturşu ardıcıllıqları müəyyən edilmişdir.
Xloroplastların fotokimyəvi sistemlərinin molekulyar quruluşları öyrənilmiş və tilakoid membranlarında piqment-zülal komplekslərinin topoqrafiya modeli verilmişdir. Ikinci fotosistemdə sitoxrom b559 komponentinin su molekullarının oksidləşməsini və molekulyar oksigenin ayrılmasını həyata keçirən katalitik S-tsiklinin reaksiyalarına qoşularaq S2 və S3 pillələrini elektronla təchiz etməsi müəyyən edilmişdir.
Ali bitkilərin fotosintetik membranlarının struktur-funksional komponentlərinin sintezi, yığılması və formalaşması proseslərinin molekulyar-genetik mexanizmləri kompleks şəkildə tədqiq olunmuşdur.
Ali bitkilərdə karboanhidraza fermentinin struktur-funksional təşkili ətraflı tədqiq edilmiş, ilk dəfə olaraq noxud (Cicer arietinum L.) yarpaqlarından karboanhidraza fermentinin kristalları ayrılmış və onun dördüncü quruluşunun molekulyar modeli təklif edilmişdir.
Noxud bitkisinin xloroplast DNT-nın genom kitabxanası yaradılmış, yad genləri bitkilərə köçürmək üçün vektor sistemləri konstruksiya edilərək, transgen bitkilər alınmışdır.
Eukariot orqanizmlərdə hüceyrəni əhatə edən mühitdə yaranan xarici siqnalların hüceyrəyə ötürülməsinin molekulyar və biokimyəvi mexanizmləri tədqiq olunmuşdur.
Bitkilərin ekstremal şəraitə uyğunlaşmasında fotosintetik dəyişikliklərin mümkün rolu müəyyənləşdirilmiş və bitkilərin abiotik (quraqlıq, şoranlıq, radiasiya) və biotik (virus, fitoplazma, pas) streslərə qarşı davamlılığının əsasları aydınlaşdırılmışdır.
Torpaq quraqlığı şəraitində becərilən buğda bitkisində ontogenezin bütün fazalarında sərbəst radikalların yaranma səviyyələri, antioksidant müdafiə sistemləri, fotosintetik membranların struktur-funksional vəziyyəti və molekulyar markerlərlə quraqlığa davamlılıq potensialının qiymətləndirilməsi əsasında buğdanın su qıtlığına adaptasiya mexanizmləri müəyyənləşdirilmişdir. Bu nəticələrin bir qisminin öz əksini tapdığı məqalə (Huseynova I.M. Photosynthetic characteristics and enzymatic antioxidant capacity of leaves from wheat cultivars exposed to drought. BBA – Bioenergetics. 2012, V. 1817 p. 1516–1523) 2012-2014-cü illərdə bu sahədə çap olunan məqalələrdən seçilən 20 top siyahıda I yeri tutmuşdur.
Azərbaycanda genbankda toplanmış yumşaq və bərk buğda genotiplərinin molekulyar markerlərlə analizi nəticəsində quraqlığa, şoranlığa, qonur və sarı pas xəstəliklərinə qarşı effektiv davamlılıq genləri aşkar edilmiş və seleksiya üçün davamlı genotiplər qiymətləndirilmişdir.
Azərbaycanda meyvə ağaclarını və tərəvəz bitkilərini yoluxduran RNT və DNT-genomlu virus və fitoplazma xəstəliklərinin molekulyar diaqnostikası və identifikasiyası aparılmış, patogenlə yoluxmuş bitkilərin biokimyəvi, fizioloji və biofiziki xüsusiyyətləri öyrənilmişdir. Yabanı və mədəni paxlalı bitkilərdə nanovirus xəstəliklərinin bir neçə Avropa ölkəsində birgə tədqiqi zamanı Gəncədən toplanmış noxud bitkisində elm üçün yeni nanovirus - Black medic leaf roll virus (BMLRV) identifikasiya edilmiş və onun tam genomu sekvens olunmuşdur. Azərbaycandan olan noxud, yaşıl noxud, mərcimək və lobya nümunələrində faba bean necrotic stunt virusun (FBNSV) dörd izolyatının tam sekvens olunması nəticəsində FBNSV nanovirusunun Avropada ilk dəfə identifikasiya olunması sübut edilmişdir.
Mülayim qurşaqlar üçün model hesab olunan yabanı birləpəli Brachypodium distachyon bitkisinin yarpaq və gövdəsində, həmçinin böyüməkdə olan cücərtilərdə və yetişməkdə olan dənlərdə fosfoenolpiruvatkarboksilaza fermentinin 3 isoformasının ekspressiyası və zülalının miqdarının dəyişmə dinamikası tədqiq edilmişdir.
Müxtəlif yonca sortlarının və klonlarının kallusogenez və morfogenez proseslərinin hormonlarla tənzimlənməsi öyrənilmişdir. Jenşenin (Panax ginseng) toxumaları kulturaya köçürülmüş və onlardan yüksək farmakoloji aktivliyə malik hüceyrə kulturası alınmışdır. Zəfəran (Crocus sativa L.) bitkisinin elmi ədəbiyyatda əks olunmayan və yüksək çoxalmasını təmin edən (1 sınaq şüşəsində 10-25 mikrosoğanaq) in vitro metodu işlənilib hazırlanmışdır.
Bitki promotorları üzrə PlantProm məlumat bazası yaradılmışdır. İnsan, heyvan və bitki mənşəli DNT ardıcıllıqlarında transkripsiya tənzimləyici elementlərinin, bitkilərin RNT polimeraza II promotorlarının, insan, heyvan və ali bitkilərin mRNT ardıcıllıqlarının poliadenilləşmə saytlarının axtarışları üzrə müvafiq kompüter proqramları yaradılmışdır. Düyü, qarğıdalı və şərab üzümü daxil olmaqla, 7 müxtəlif ali bitkidə bir hüceyrə daxilində nüvə, plastid və mitoxondri genomları arasında DNT (gen) mübadiləsinin bir sıra funksional və təkamül xüsusiyyətləri aşkar edilmiş, ilk dəfə olaraq, bir neçə genin plastid və mitoxondridən nüvəyə köçürülmə mərhələsində olmasına dəlalət edən faktlar aşkar edilmişdir.
Uzun illər ərzində akademik Cəlal Əliyev tərəfindən bitkilərdə fotosintez, fototənəffüs və məhsuldarlıq proseslərinin kompleks tədqiqi, buğda genotiplərinin fotosintetik fəaliyyətinin göstərici və əlamətlərinin, aqronomik, morfofizioloji, biokimyəvi, biofiziki və molekulyar xüsusiyyətlərinin öyrənilməsi nəticəsində bu bitkinin yüksək məhsuldarlığını müəyyən edən prinsiplər və molekulyar-genetik əsaslar işlənilib hazırlanmış, bir neçə min genotipi əhatə edən zəngin buğda genofondu, yüksək dən keyfiyyətinə və məhsuldarlığa malik, Azərbaycanın buğda əkini sahəsinin əksər hissəsini təşkil edən bərk (Triticum durum Desf.) və yumşaq (Triticum aestivum L.) buğda sortları yaradılmışdır.
Şöbənin əməkdaşlarının elmi işlərinin nəticələri çoxsaylı beynəlxalq konqres, konfrans və simpoziumlarda (Türkiyə, İsveçrə, Fransa, Birləşmiş Krallıq, Macarıstan, Rusiya, Yaponiya, ABŞ və s.) təqdim olunmuş, yüksək impakt faktora malik jurnallarda dərc olunmuş və dünyanın bir sıra nüfuzlu nəşrlərində öz əksini tapmışdır. Bu əsərlərə beynəlxalq nəşrlərdə çoxsaylı istinadlar olunmuşdur. Alınan nəticələr dəfələrlə AMEA-nın illik hesabatlarında ən mühüm elmi nəticələr sırasına daxil edilmişdir.
Fundamental və aqrar elmlər sahəsində əldə etdiyi böyük uğurlara görə akademik Cəlal Əliyev Rusiya Kənd Təsərrüfatı Elmləri Akademiyasının (1995), Ukrayna Aqrar Elmlər Akademiyasının (1996), Belarus Aqrar Elmlər Akademiyasının (1996) xarici üzvü seçilmişdir.
Azərbaycanda biologiya elminin yeni istiqamətlərinin yaranması, inkişaf etdirilməsi və əhəmiyyətli nəticələrin əldə edilməsi, bu istiqamətlər üzrə kadrların hazırlanmasında böyük uğurlar beynəlxalq səviyyədə yüksək qiymətləndirilmiş, akademik Cəlal Əliyev ABŞ-da nəşr olunan “Bioinformatika və müqayisəli genomika” və “Bitki biokimyası və fiziologiyası” jurnallarının redaksiya heyətinin fəxri üzvü seçilmiş, Avstraliyada nəşr olunan “Kompüter biologiyası və bioinformatika” jurnalının, ABŞ-da nəşr olunan “Infeksion və qeyri-infeksion xəstəliklər” jurnalının redaksiya heyətinin tərkibinə daxil edilmişdir.
Akademik Cəlal Əliyev fiziki-kimyəvi biologiya, xüsusilə biokimya və biofizika sahəsində tədqiqatları genişləndirərək, keçən əsrin 70-ci illərində Azərbaycanda biologiya elminin yeni istiqamətlərinin, o cümlədən, molekulyar biologiya, molekulyar genetika, gen və hüceyrə biotexnologiyası, riyazi biologiya, bioinformatika və kompüter biologiyasının bünövrəsini qoymuş və əsaslı surətdə inkişaf etdirmişdir. Bu məqsədlə biologiya, kimya, fizika, riyaziyyat, aqrokimya ixtisasları üzrə ali məktəb məzunlarından ibarət elmi kollektivin hazırlanmasına başlanılmış, onlar keçmiş SSRİ-nin ən qabaqcıl elmi mərkəzlərinə və universitetlərinə göndərilərək elmin müvafiq sahələri üzrə ətraflı təcrübə qazanmış və yüksək ixtisaslı mütəxəssis kimi yetişmişlər. Bu ixtisasların bir-birinə qovuşması sayəsində Azərbaycanda ilk dəfə biologiya və kənd təsərrüfatının bir çox nəzəri və praktiki məsələlərinin həllində riyazi metodlardan və kompüter texnologiyalarından istifadə etmək mümkün olmuşdur. Ən müasir avadanlıqlarla təchiz edilmiş elmi laboratoriyalar təşkil olunmuş, böyük elmi məktəb yaradılmışdır. CƏLAL ƏLİYEV MƏKTƏBİNİN yetirmələri bu gün həm Azərbaycanda, həm də MDB, ABŞ, Kanada, Yaponiya, Cənubi Koreya, Avstraliya, İsrail və Avropa ölkələrinin aparıcı elmi mərkəzlərində və universitetlərində uğurla çalışır, öz elmi nəticələri ilə geniş tanınaraq, Azərbaycan xalqına şərəf gətirirlər.
Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri şöbəsinin nəzəri və tətbiqi istiqamətlərdə əldə etdiyi və dünyanın aparıcı alimləri tərəfindən qəbul edilmiş nailiyyətlərini, molekulyar biologiya və biotexnologiya elminin Azərbaycanda inkişafının aktuallığını və perspektivliyini nəzərə alaraq, AMEA-nın Molekulyar Biologiya və Biotexnologiyalar İnstitutu yaradılmışdır.
2016-ci ildə institutda Proteomiks və Bionanotexnologiya, 2019-cu ildə Molekulyar biomühəndislik beynəlxalq laboratoriyaları, 2021-ci ildə AMEA Rəyasət Heyətinin 28 yanvar 2021-ci il tarixli 6/9 №-li qərarı ilə Populyasiya genomiksi laboratoriyası yaradılmışdır. Hazırda institutda 14 laboratoriya, o cümlədən 5 beynəlxalq laboratoriya fəaliyyət göstərir. Bu laboratoriyalarda tədqiqatlar beynəlxalq elmi mərkəzlər və universitetlərlə sıx əməkdaşlıq çərçivəsində həyata keçirilir. İnstitutda 22 nəfərdən ibarət Elmi şura, Təhsil şöbəsi, Beynəlxalq və ictimaiyyətlə əlaqələr şöbəsi, Gənc alim və mütəxəssislər şurası fəaliyyət göstərir. Burada zəngin elmi kitabxana mövcuddur.
2019-cu ildən Molekulyar Biologiya və Biotexnologiyalar İnstitutunun nəzdində molekulyar biologiya, biokimya, bitki fiziologiyası ixtisasları üzrə fəlsəfə doktoru və elmlər doktoru dissertasiyalarının müdafiəsi üçün ED 1.25 Dissertasiya şurası fəaliyyət göstərir. Dissertasiya şurasının tərkibi 18 nəfərdən ibarətdir.
İnstitutda 131 əməkdaş, o cümlədən 85 elmi işçi, 12 elmlər doktoru (1 akademik, 4 nəfər AMEA-nın müxbir üzvü, 1 nəfər Rusiya EA-nın müxbir üzvü, 7 professor), 24 fəlsəfə doktoru çalışır.
Azərbaycan Respublikasında elm və təhsil sahəsində idarəetmənin təkmilləşdirilməsi ilə bağlı bəzi tədbirlər haqqında Azərbaycan Respublikası Prezidentinin 28 iyul 2022-ci il tarixli Fərmanı ilə Azərbaycan Respublikasının Təhsil Nazirliyi Azərbaycan Respublikasının Elm və Təhsil Nazirliyi adlandırılmış, həmin Fərmanla Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının bir sıra elmi müəssisə və təşkilatlarının, o cümlədən Molekulyar Biologiya və Biotexnologiyalar İnstitutunun tabeçiliyi Elm və Təhsil Nazirliyinin tabeliyinə verilmişdir.
Hazırda institut AR ETN yanında Elm və Ali Təhsil üzrə Dövlət Agentliyinin tərkibində fəaliyyət göstərir.
