Иркутские учёные в мировом масштабе
Практически вся иркутская наука завязана на Байкале. И главная особенность в том, что большинство исследований, проводимые на озере, относятся к области фундаментальных наук. То есть направлены на изучение основных «законов природы» озера, основ функционирования его экосистемы, биологии и экологии населяющих его организмов. В то же время, уникальность древнего озера открывает широкие возможности и для множества прикладных исследований.
О том, как иркутские учёные из Научно-исследовательского института биологии «ИГУ» продвигают прикладную науку в мировом масштабе рассказал директор института Максим Тимофеев.
Максим Тимофеев – доктор биологических наук, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых, автор более 50 статей, опубликованных ведущими иностранными журналами.
Байкальские антибиотики
Одно из ведущих направлений института — изучение симбиотических актинобактерий. Это микроорганизмы, которые живут в глубоководных байкальских рачках-падальщиках.
Иркутские учёные обнаружили, что многие бактерии интенсивно синтезируют биологически активные вещества и антибиотики. Так, они занялись поиском актинобактерий, синтезирующих новые антибиотики.
На сегодняшний день получено, изучено и описано уже несколько сотен штаммов таких высокоэффективных продуцентов, убивающих болезнетворные бактерии.
«Из этого “сырья” можно получать антибиотики для борьбы с инфекциями. И не только в медицине, но и ветеринарии — животноводстве, птицеводстве, в аквакультуре», — добавляет директор института.
Последние четыре года работа проводится вместе с коллегами из Института фармацевтических исследований им. Гельмгольца в Саарбрюккене (Германия). А недавно результатами исследований начали интересоваться и отечественные фармкомпании.
Терпеливые эндемики
Еще одной интересной и пока не до конца изученной особенностью многих байкальских эндемиков является устойчивость к гипероксии (перенасыщение кислородом).
Зимой, сквозь метровый байкальский лёд проникает солнечный свет и ультрафиолет. Это приводит к тому, что фитопланктон и разнообразные подледные водоросли усиленно размножаются, формируя второй (зимний) пик цветения. Они выделяют кислород, который не может выйти из воды, а только накапливается. В итоге образуется перенасыщенная кислородом «газировка». Такая среда действует разрушительно на все организмы, от насекомых до человека, – вызывает окисление клеточных структур, мембран, белков, ДНК.
«Окислительные повреждения лежат в основе множества заболеваний, например, сердечно-сосудистых и онкологических, а также процессов старения. И если мы выясним, как байкальские эндемики с ним справляются и почему рачкам не страшен окислительный стресс, то, возможно, удастся выработать меры повышения антиоксидантной устойчивости и для других организмов, включая человека.»
Биосенсорика
На сегодняшний день одним из самых актуальных и востребованных трендов в мировой науке является разработка технологий непрерывной прижизненной оценки стрессовых состояний живых организмов. Иркутские учёные не просто активно работают в этой области, они создали собственную технологию в этом направлении.
Речь идёт о микросенсорах, которые позволяют следить за состоянием организма in vivo, то есть не убивая его.
Микросенсоры представляют собой полупроницаемые полимерные капсулы диаметром несколько микронов — с биосовместимым покрытием — которые содержат флуоресцентные красители, реагирующие на различные воздействия.
«При помещении рачка под обычный микроскоп, соединенный со спектрометром, оказалось возможным визуализировать эти микросенсоры в кровотоке рачка и получить от них спектральный сигнал, что позволяет измерять pH в тканях животного. Было показано, что pH в кровеносной системе амфипод реагирует на изменения газового режима: снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислого газа», — рассказывает молодой учёный НИИ биологии «ИГУ» Антон Гурков.
Откуда деньги?
Несмотря на то, что институт относится к ИГУ, все исследования реализуются исключительно благодаря грантам – отечественным и международным.
Более того, многие работы выполняются в зарубежных научных центрах, в основном в Германии. На сегодняшний день НИИ биологии «ИГУ» сотрудничаем сразу с тремя крупнейшими известными научными центрами — институтами объединения им. Гельмгольца: Институтом фармацевтических исследований в Саарбрюккене (HIPS), Центром экологических исследований в Лейпциге (UFZ) и Институтом полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера в Бремерхафене (AWI). Также институт сотрудничает с коллегами из Финляндии, США, Сингапура.
Максим Тимофеев рассказывает, что ему регулярно поступают письма с обращениями молодых и амбициозных исследователей из разных городов России (включая Санкт-Петербург и Москву), а также из Белоруссии, Украины и даже Германии.
«Молодежь готова приехать в Иркутск на работу, за тысячи километров от родного дома. Считаю, что этим можно гордиться, рассматривая как немаловажное свидетельство нашего признания в научном мире.»
Источник фото: проект «Байкальские зарисовки», НИИ биологии «ИГУ»
