Официально


Министерство образования и науки обнародовало отчет об итогах деятельности ведомства за 2016 год и задачах на 2017-й. Объемный документ подготовлен к запланированному на начало будущего месяца заседанию коллегии ведомства и размещен на сайте министерства.



На рассмотрение Госдумы поступил законопроект о внесении изменений в Федеральный конституционный закон “О Верховном Суде РФ”, согласно которому Верховный Суд получит право создавать и реорганизовывать подведомственные образовательные учреждения и назначать в них ректоров.



Официальный интернет-портал правовой информации опубликовал текст распоряжения Правительства РФ о передаче Госкорпорации по атомной энергии “Росатом” - в качестве имущественного взноса РФ - находящихся в федеральной собственности акций акционерных обществ по их номинальной стоимости.






Новости № 11(2017)

Регионы


СНГ


Интердайджест


Окаменелости, которым 3,77 миллиарда лет, заявлены в качестве новой точки отсчета жизни на Земле. Об этом сообщает Sciencemag.org.

Марсианские условия, смоделированные в миниатюрном спутнике на Земле, оказались приемлемы для картофеля. С подробностями - International Potato Center News.


23 февраля началась великая российская революция. Еще 2-3 дня, и казавшийся некоторым непобедимым старый режим пал. Две задачи стоят перед российским революционным пролетариатом




















Дать засохнуть. Африканский комар подсказал секреты сохранения биоматериалов.
КПД: Конкуренция, Практика, Достижения
№ 48(2016)

02.12.2016


Семь лет назад в рамках подготовки пилотируемой экспедиции на Марс ученые проводили эксперименты с биологическими объектами. Один из результатов выглядел просто фантастически. Высушенные личинки африканского комара провели почти полтора года на внешней обшивке Международной космической станции - без питания, при огромном перепаде температур (от минус 150 в тени до плюс 60 на солнце). Более 80% из них выжили! 
Тут возникает вопрос: а что, собственно, такое нормальные условия? Человек - создание эгоцентрическое: он называет экстремальным все, что не соответствует его представлениям о норме. Целая научная область - экстремальная биология - изучает живые организмы, для которых наши экстремальные условия - вполне приемлемая жизненная среда, будь то открытый космос, жидкий азот или кипящий источник. “Это крайне интересно с фундаментальной точки зрения, с точки зрения эволюции, как многообразные организмы приспособились к своей экологической нише”, - говорит старший научный сотрудник Лаборатории экстремальной биологии Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) кандидат биологических наук Елена ­ШАГИМАРДАНОВА. 
Однако интерес тут и практический тоже. Уникальные создания оказываются полезными не только при освоении космических пространств. Знание молекулярных механизмов выживания организмов в экстремальной среде помогает решать многие земные проблемы. Объектом изучения в одном из проектов, выполняемых учеными лаборатории в рамках ФЦП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы”, стал как раз комар с Африканского континента. Проект называется “Разработка новых подходов в хранении биоматериалов медицинского и сельскохозяйственного назначения”. 
Хирономида, или комар-звонец, - наиболее сложный из известных организмов, способных переносить длительное высыхание. Его личинки - знакомый всем рыбакам мотыль - живут в придонном иле, попадаются на глубине до 300 м. Встречаются они повсеместно, от Антарктиды до Африки. Но в Африке очень короткий период дождей и длинный, до 8 месяцев, сухой сезон. Пересыхает все! Как может живой организм столь долгое время продержаться без воды? Есть разные стратегии выживания: бактерии формируют споры, растения-суккуленты задерживают в себе воду... 
- Хирономида же, наоборот, старается совсем изгнать воду из своего организма, - рассказывает Елена Шагимарданова. - Вместо нее синтезируется сахар трегалоза. Личинка скукоживается, сморщивается, становится совершенно сухой, выглядит как мертвая. Но она жива, хоть и не подает признаков жизни. Любой обмен веществ прекращается, по крайней мере на уровне, который можно обнаружить современными научными методами. И в таком виде хирономида может жить годы. В научной литературе зафиксирован максимальный срок 17 лет, но из разговоров с учеными, которые ее изучают, мы знаем, что по факту он даже больше. Открыли эти свойства в 1951 году, была опубликована статья в Nature. Примерно с тех пор личинки хирономиды лежат в музее Университета Бристоль. Когда их не так давно бросили в воду - некоторые ожили. 
Понимание того, как личинке комара удается так законсервировать себя, чтобы потом вернуться к жизни, может, в принципе, помочь человеку сохранять любые биоматериалы. На решение этой практической задачи и нацелен проект, о котором пойдет речь. Он международный - выполняется совместно с коллегами из Японии. Роли распределены, каждый делает свою часть, после чего следуют обсуждение результатов и совместные публикации. 
Руководитель и проекта, и самой лаборатории экстремальной биологии - кандидат биологических наук Олег Гусев, недавно вышедший из категории “молодой ученый”. С другой стороны проект возглавляет руководитель лаборатории ангидробиоза Национального института агробиологических наук Японии Такахиро Кикавада. 
Когда КФУ стал участником Проекта 5-100, появилась возможность создавать на его базе новые международные лаборатории. Здесь наш длительный опыт взаимодействия с японскими коллегами пришелся кстати, и в феврале 2014 года была открыта лаборатория “Экстремальная биология”. Университет предоставил помещение и финансовую поддержку. Въехали в пустые стены, но уже к концу года все необходимое оборудование было закуплено. Параллельно набирали коллектив. В основном, это была молодежь - только что поступившие в аспирантуру выпускники магистратур КФУ. Еще двое ученых, заинтересовавшись темой, переехали из Саратова. Несколько сотрудников сразу отправились на стажировку в Японию, к партнерам. Сейчас в лаборатории 17 человек, есть свои “спецы” по поддержанию культуры клеток, по геномному анализу, биоинформатике и т.д. К услугам ученых - университетские центры коллективного пользования - протогеномный центр, центр микроскопии.
В середине 2014 года вышла статья по анализу генома хирономиды - результат многолетней совместной работы нескольких коллективов. Было сделано очень много интересных открытий, но перед специалистами встал целый ряд новых вопросов. Из всех стадий развития хирономиды только личинки обладают свойством высыхать и возрождаться. Однако для биотехнологов идеальный вариант - иметь дело не с насекомыми, а с культурой клеток. С ней очень удобно работать: не надо ждать, пока появится очередное поколение личинок, всегда можно проверить любую гипотезу.
Несколько лет назад японским коллегам удалось выделить культуру эмбриональных клеток (то есть клеток из яиц) хирономиды. В природе эти клетки при высокой температуре в отсутствие влаги погибают за секунды. Тем не менее генетически они должны быть способны к высыханию - ведь именно из них потом появляются личинки. Был разработан протокол, позволяющий сохранять эту культуру при высушивании. Сначала ее два дня в специальном режиме держат в дессикаторе, в растворе с высокой концентрацией трегалозы. Клетки впитывают трегалозу, и это запускает молекулярные механизмы, позволяющие культуре высохнуть “правильно” (чтобы потом при увлажнении “ожить”). 
- Наша задача - научиться все это использовать при разработке биотехнологий, которые можно будет применять для хранения биоматериалов, - подчеркивает Елена. - Многие биологические препараты сохраняются лишь при низких температурах: лекарства, банки клеток, банки спермы, банки крови, эмбрионы, органы для трансплантации... Для хранения требуется большое количество энергии, специальное оборудование, возникают трудности с транспортировкой. Это дорого, наконец. А представляете, насколько все станет дешевле и проще, если можно будет высушить кровь, потом растворить ее в воде - и готово, можно переливать! Конечно, мы не научимся за два года проекта высушивать кровь, высушивать сердца... Но даже если удастся чуть-чуть продлить время их хранения, предотвратить или хотя бы замедлить патологические изменения - такой результат уже будет востребован на рынке. А начинать надо с малого. 
Еще до начала этого проекта мы на самих хирономидах изучили их геном. Важно отметить, что в анализ работы генома уникального существа включились лучшие биоинформатические лаборатории России - из МГУ, Сколтеха, Института проблем передачи информации им. А.А.Харкевича РАН. Сейчас перешли к работе на культуре клеток: проверили транскриптационный профиль, посмотрели, как происходит экспрессия генов, какие гены в культуре клеток начинают работать, когда исчезает вода. Клетка в этот момент испытывает сильнейший окислительный стресс - в ней все элементы окисляются, так как без воды начинается утечка электронов с электротранспортной цепи. Окисление во многих случаях для клетки означает смерть. Один из секретов выживаемости хирономиды - очень активная антиоксидантная система. В процессе эволюции хирономида “приобрела” много антиоксидантных белков, которые больше ни у каких насекомых не встречаются. Список генов-антиоксидантов у нее в два-три раза длиннее, чем в известных геномах других насекомых.
Мы можем выбрать минимальный набор генов, необходимый для выживания клеток после высушивания, - некий “сет выживания”. Эту фундаментальную задачу мы решали на первом этапе проекта. Выяснив, какие гены работают, приступили к созданию конструкций с включением этих генов (конструкция - это элемент ДНК, в который встроен нужный ген).
Оказалось, что в клетках при высыхании очень активно синтезируются защитные белки, которые потом связываются с другими белками и защищают их от деградации, когда вода уходит. Если ответственные за синтез этого белка гены перенести в другие виды клеток, эти клетки, в идеале, должны тоже при высушивании оказаться под защитой. Над этим мы сейчас работаем. 
Решают ученые и обратную задачу: стремятся понять, можно ли “заставить” культуру клеток хирономиды сохранять какой-то чужеродный белок, хирономиде изначально не свойственный. В качестве такого “чужеродца” был выбран фермент люцифераза - белок, который при высушивании начинает терять свою биологическую активность, что сразу становится видно, так как он при этом перестает светиться. Ген люциферазы встраивается в конструкцию, которая, в свою очередь, вводится в культуру клеток хирономиды. После того как культура “наработает” чужеродный белок, ее высушивают по всем правилам, потом капают воду и смотрят, есть свечение или нет. В перспективе такой метод может быть использован для производства белковых лекарственных средств, которые не подлежат хранению, - их можно будет синтезировать внутри нашей культуры клеток, высушивать, транспортировать, потом добавлять воду и выделять оттуда белок, он же лекарство. 
Несмотря на то что формально проект, поддержанный ФЦП, заканчивается в 2016 году, его результаты позволили разработать целую “дорожную карту” на ближайшее будущее. Полученный технологический задел будет применен в практических задачах хранения антител, а также для создания методик, позволяющих значительно повысить длительность хранения генетических тестов для медицинских лабораторий. Кроме того, независимая экспертиза комиссий министерств образования и министерств сельского хозяйства Японии и России рекомендовала включить данный проект в программу сотрудничества двух стран в области высоких технологий. Можно надеяться, что сотрудничество российских и японских ученых выйдет на новый уровень.
- Кроме того, в процессе выполнения этого проекта возникло множество новых идей! - делится Елена. - Можно было бы написать добрый десяток небольших статей, но жалко распыляться, хотелось бы еще “покопать”. У нас проектов получается больше, чем рабочих рук. Но так, наверное, во всем мире... Мы привлекаем студентов, они делают у нас курсовые, приглашаем аспирантов. Многие из наших сотрудников ведут хобби-проекты, параллельно с темой диссертации.
Работая с хирономидами, мы освоили геномные технологии, научились читать геномы, а это очень востребовано в медицине. И сейчас у нас появились проекты, уже не связанные с экстремальной биологией, например исследования по заказу онкологического центра. 
В общем, без работы эта лаборатория явно не останется. 
Наталия БУЛГАКОВА
Фото предоставлено Е.Шагимардановой

ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛЫ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПНЫ В ФОРМАТЕ PDF

СКАЧАТЬ (174 Кб , pdf )

 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Рецепты надежности. В Зеленограде нашли способ повысить качество микроэлектроники для космоса.
Этой важной темой - надежностью и радиационной стойкостью интегральных схем - лаборатория перспективной элементной базы и технологических маршрутов НПК “Технологический Центр” при НИУ МИЭТ занимается более 20 лет. Разработки специалистов лаборатории легли в основу выпускаемых на предприятиях специализированных интегральных схем для аппаратуры, эксплуатируемой в космосе. /№ 48(2016)
Научно-технические проекты, которые будут представлены в декабре на III Всероссийской научно-практической конференции “Исследования и разработки - 2016”
14 и 15 декабря 2016 года в рамках деловой программы IV Национальной выставки “ВУЗПРОМ­ЭКСПО-2016” Минобрнауки России проведет III Всероссийскую научно-практическую конференцию “Исследования и разработки - 2016”. /№ 48(2016)
Всё для людей. Как научные проекты улучшают нашу жизнь.
Пресс-дебаты с участниками ФЦП ИР мы решили посвятить проектам, связанным с проблемами здравоохранения, экологической безо­пасности. Вопросы, на которые хотелось получить ответы в ходе беседы, главным образом касались сути проектов, особенностей их выполнения и перспектив внедрения полученных результатов... /№ 47(2016)

Новости


На сайте Московского образовательного интернет-телеканала дан старт пятому сезону проекта “Вопросы, важные для всех”, в рамках которого любой житель столицы может задать волнующий его вопрос о развитии образования руководителю Департамента образования города Москвы Исааку Калине.



В 2016 году чистая прибыль предприятий сельскохозяйственного профиля, подведомственных ФАНО, составила 1,552 млрд рублей (в 2013-м - 421 млн). Таким образом, за три года динамика чистой прибыли опытных производств в сельском хозяйстве превысила 350%.



Количество бюджетных мест в МГУ им. М.В.Ломоносова увеличится на три тысячи. Об этом на пресс-конференции в ТАСС заявил ректор вуза Виктор Садовничий.



Минобрнауки внесло изменения в методику расчета показателей мониторинга системы образования.



Руководителем новой антидопинговой лаборатории, которая появится на базе МГУ, может стать иностранный специалист, заявил ректор вуза Виктор Садовничий на пресс-конференции в ТАСС.

Конференции


Международная конференция “Modern Trends in Dendrimer Chemistry and Applications” предоставляет уникальную возможность узнать о новых разработках как в России, так и за рубежом в области синтеза и применения дендримеров. Конференция будет проходить в Москве, с 1 по 4 октября 2017 года, на базе ИНЭОС РАН.

Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Текущие конкурсы


Российский научный фонд начал прием заявок по первым трем конкурсам Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими, в том числе молодыми, учеными, которая была разработана в соответствии с поручением главы государства. Научные исследования в рамках этой программы должны быть направлены на решение конкретных задач по приоритетным направлениям, обозначенным в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

О конкурсе на соискание золотой медали имени Е.М.Примакова, проводимом Российской академией наук в 2017 году Российская академия наук объявляет конкурс на соискание золотой медали имени Е.М.Примакова, присуждаемой отечественным ученым за выдающиеся научные достижения в области мировой экономики и международных отношений.

Конкурс 2018 года проектов фундаментальных научных исследований, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” совместно с Министерством по науке и технологиям Тайваня.

Фонд развития теоретической физики “БАЗИС” объявляет прием заявок в рамках Программы индивидуальных грантов - 2017 для поддержки ведущих ученых и талантливых молодых исследователей, проводящих теоретические исследования в области фундаментальной физики.

Фонд изучения глобальных рисков (The Global Challenges Foundation) запустил международный конкурс (с призовым фондом в 5 миллионов долларов), который определит перспективные модели международного сотрудничества для преодоления значимых угроз человечеству, среди которых: изменение климата, применение оружия массового поражения и крайняя бедность.

Вакансии


17.03.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...

17.03.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный центр волоконной оптики Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

17.02.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии