imhotype (imhotype) wrote,
imhotype
imhotype

Category:

Микробиология XXI века



… текст лекции доктора биологических наук, заместителя директора Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, заведующей лабораторией гипертермофильных микробных сообществ в том же Институте Елизаветы Александровны Бонч-Осмоловской«Микробы или их сообщества: что является объектом микробиологии в XXI веке?» […]
Вот это последний слайд, это уже в XXI век мы окончательно переместились. Что делается сейчас, как формулируется главная задача? Это — связь филогении и функции. Филогения — это ответ на вопрос «кто это?» — и мы получаем ответ с помощью молекулярных методов. Функция — это ответ на вопрос «что делают?». Как подобраться к ответу на него? Во-первых, существует метагеномика — это секвенирование больших участков генома. И если там окажется какой-то функциональный ген и филогенетический маркер, тогда мы можем их связать между собой. Уже несколько крупнейших открытий сделано подобным образом. Стабильно-изотопная проба: если в филогенетических маркерах обнаруживаются стабильные изотопы, которые были даны смеси микробов в виде какого-то субстрата, значит, тоже мы связали конкретного микроба с конкретной функцией. Количественная ПЦР — эта та самая ПЦР, о которой я вам рассказывала, но в некоторой модификации она может использоваться как количественный метод. Тогда мы тоже сможем узнать, что какого-то микроба много в каких-то определенных условиях, и тоже связать с функцией. Очень важно, что сейчас уже огромные базы данных созданы, потому что каждая последовательность, природная или из какой-то культуры, отправляется в общий банк данных, и чем дальше, тем их больше, тем легче работать, потому что ты можешь найти какой-то аналог тому, что ты нашел. Уже и по функциональным генам, которые обуславливают какие-то процессы, тоже есть огромные базы, и можно таким образом понять, что это за микроб, который какую-то определенную функцию выполняет. Ну и, наконец, последнее — это секвенирование генома индивидуальной клетки, это тоже сейчас уже делается, то есть удается размножить не кусочек генома, а весь геном целиком. Тут другой вопрос — как выбрать эту клетку для секвенирования? На это тоже есть ответ, но уже не буду сейчас в это вдаваться.

Обсуждение лекции
[…]
Елизавета Бонч-Осмоловская: Наш институт как раз на задворках ТЭЦ находится, и на нас постоянно проливаются какие-то кислотные дожди. Поэтому эта бочка очень будет хорошо там функционировать. Ван-Ниль, по-моему, говорил, что все есть везде. Я вообще-то в это верю. Хотя у нас был такой проект по теплосети, в 1990-е годы, когда за все хватались, чтобы хоть немножко себя поддержать. Мы должны были понять, почему трубы в московской теплосети коррозируют, какие микробы вызывают эту коррозию. Я, конечно, очень надеялась, что мы выделим каких-то замечательных микробов. Но микробы были самые обычные, не те, которые есть в вулканических местообитаниях. А молекулярных методов, к сожалению, у нас еще не было. Может, стоит, вообще, все повторить. Конечно, интересно. Вот кстати, есть пример замечательный: мы из Курьяновской водоочистной станции взяли пробу и оттуда выделили микроба, который называется Sulfophobococcus zilligi, обитающая в Исландии гипертермофильная архея. И вдруг она обнаруживается у нас на Курьяновской станции. Откуда? Мы все время друг друга подозреваем, что что-то мы занесли из своих закромов и потом открыли заново. Но этого микроба у нас не было никогда, мы специально выписали исходный штамм для сравнения из немецкой коллекции. Так что вот, Курьяновская станция, пожалуйста.

Елена Сулимина, ассистент кафедры термодинамики РГУ Нефти и Газа им. Губкина: Я как раз в ходе диссертации изучала процессы коррозии, только с термодинамической точки зрения, и микробная коррозия — это тоже большой раздел этого процесса. Но вопрос в будущем, мы все, как вы уже заметили, мы все перешли в XXI век и сейчас мы должны думать: да, мы замечательно изучаем все в пробирках, в лаборатории, но главный вопрос, даже первая глава в диссертации — это практическое применение. То есть как мы можем использовать все эти наши достижения, если микробов используем, например, для очистки от заражения нефтепродуктами. Вот как максимально полезно для человечества, для нашей планеты их использовать, какие могут быть практические решения и предложения, если они еще и не реализованы, то вы хотя бы предлагаете?

Михаил Гельфанд: Это вас институт нефти и газа такому учит?

Елена Сулимина: Да, учит. Наши исследования, прежде всего, — думать, что, зачем и как? Что ты делаешь, зачем и нужно ли это кому-то?

Борис Долгин: А если окажется, что не нужно, что делать? Но понятно, как исследовать.

Елена Сулимина: Заходишь в патентное бюро, и это очень печально, когда видишь очень много патентов: люди сделали, а это практически не применяется.

Борис Долгин: Патент — это исключительно в прикладной науке.

Елена Сулимина: Но наша наука прикладная — и ваша тоже, я уверена, если находятся исландские микробы потом в другой какой-то станции Курьяновской.

Елизавета Бонч-Осмоловская: Наша наука абсолютно не прикладная. Мы занимаемся фундаментальной наукой, но мне всегда очень хотелось, чтобы моя работа как-то пригодилась и использовалась. И я хочу сказать вам очень важную вещь. Не нужно придумывать, куда бы девать то, что вы сделали. Нужно идти с другой стороны. Нужно, чтобы у вас был заказчик, который вам скажет: мне нужно это и это. А вы выполните эту работу. Потому что мы не знаем рынка, мы не знаем промышленности, мы не знаем их потребностей. Все что мы выдумаем, это будет что-то такое для министерства науки, может быть, это все сгодится для отчетов, но это никогда не будет применено. Мы вообще очень много сил на это положили, и очень нам хотелось, чтобы наши микробы использовались и, действительно, три или четыре фермента из наших микробов используются, все в молекулярной биологии. Потому что как раз для полимеразной цепной реакции нужны термостабильные ферменты, чтобы их можно было нагревать — и чтобы они продолжали работать. И вот две компании — одна немецкая, другая литовская — из наших микробов сделали продукты. Но мы сами ни за что бы, никогда бы в жизни этого не добились, это совершенно другая специальность.

Борис Долгин: Тут вопрос заказчика на самом деле.

Елизавета Бонч-Осмоловская: Да. И с этим в нашей стране большая проблема.

Борис Долгин: С воспитанием квалифицированного заказчика, который будет знать, кому и как это делать.

Елизавета Бонч-Осмоловская: Потому что у нас нет заказчика, у нас нет промышленности, у нас нет людей, которым такое нужно.

Голос из зала: Ну, как? В нефти и газе до фига заказчиков.

Елизавета Бонч-Осмоловская: Не знаю. Что-то они к нам пока не обращались.

Елена Сулимина: Касательно экологии, я хочу сказать, что из нашего института ребята, которые изучают экологию, постоянно приводят какие-то статьи, что есть возможность использовать, допустим, для той же экологической катастрофы в Мексиканском заливе. Огромнейшие разливы. Но бонами мы можем сто лет собирать эту нефть, которая осела. А если заселить туда целые миллиарды колоний микробов, может, они и справятся. Как те же микробы, которых вы изучаете, они живут за счет углеводородов, может быть, так и надо и предложить ребятам помочь?

Елизавета Бонч-Осмоловская: Это просто вопрос: какая у вас цель. У нас в институте есть компания, и они, по-моему, довольно успешны, производят препарат, который вот эти всякие нефтяные загрязнения уничтожает. Но нужно все остальное бросить и заниматься только этим, и ты тогда добьешься успеха. Это очень серьезное дело. Вот так вот, между делом, не получится. Я считаю, что мы свое дело делаем. Мы находим новых микробов, и, если говорить о прикладном значении этих новых достижений, теперь можно гены новые уже искать прямо в природе, оттуда их вытаскивать и использовать. Вот мы как раз в таком новом проекте участвуем, европейском. Так что, может быть, что-то хорошее и сделаем, потому что этот проект вместе с представителями фирм.
[…]

Елизавета Бонч-Осмоловская: Я думаю, все это будет определяться тем, что является вашим предметом исследования. Если ваш предмет клетка — это одно. Если ваш предмет — сообщество — это другое. Если ваш предмет — биоценоз — это третье. Это очень-очень важно — сформулировать свою задачу. К тому, что вы сказали о том, что наука пойдет по исследованию каких-то сложных взаимодействий, я могу еще более яркий пример привести: оказывается, микроорганизмы передают друг другу электроны, с помощью таких «проводов», которые они специально для этого выращивают. И они функционируют фактически как биологические донор и акцептор. Соответственно, они могут передавать электроны и на катод, и принимать их с анода. Этим всем сейчас очень активно занимаются. Но я думаю, все возможно. Нет, меня другое интересует. Один академик недавно сказал, что такой науки, как микробиология, больше не существует.

Борис Долгин: В каком смысле?

Елизавета Бонч-Осмоловская: В таком, что она практически перестала существовать, так как молекулярная биология даст ответы на все вопросы. Это меня, конечно, очень разволновало. Другое впечатление — на конференции, на которой я была, человек рассказывал о секвенировании генома индивидуальной клетки. И он начал свой рассказ с такой фразы: «must of microorganisms existing in nature wouldn’t and shouldn’t be isolated», — то есть, что большая часть микробов, существующих в природе, не будут выделены и не должны быть выделены в чистую культуру. Существует очень большая часть сообщества микробиологов, которая считает, что чистая культура — это лабораторный артефакт, достаточно с ним повозились, достаточно поразвлеклись, хватит, теперь нужно заниматься делом. И это такая, конечно, вещь популярная и довольно широко распространяющаяся. Денег сейчас уже не дают на Западе на выделение чистых культур.

Вопрос из зала: Это очевидное совершенно утверждение, потому что видов бактерий в любом определении больше, чем живущих на земле людей, скорее всего. Поэтому чисто физически их всех невозможно в чистую культуру выделить.

Елизавета Бонч-Осмоловская: Конечно, тем более, китайцы взялись за дело, и теперь журнал, где описываются новые таксоны, стал журналом китайской микробиологии. Я всегда считала, и своим молодым сотрудникам говорю, которые, конечно, одержимы всякими честолюбивыми идеями что-то новое описать: главное — это новый фенотип, все-таки, надо искать, надо искать новые процессы. […]
. ©
Tags: Наука и ЖестЪ
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 1 comment