Они открывают новые растения Юрского периода, борются с коронавирусом, имплантируют сенсоры эндемикам Байкала и даже ликвидируют последствия экологических катастроф – хотя все учились на одном факультете. Мы нашли 10 выпускников ИГУ с самыми необычными профессиями.
«Первый Байкальский» совместно с Иркутским государственным университетом продолжают рассказывать о людях, которые сделали неожиданную карьеру или прогремели своими открытиями. Сегодня мы познакомим вас с десятью выпускниками биолого-почвенного факультета ИГУ, которые изобретают лекарства, выращивают трюфели и открывают удивительные способности байкальских организмов.
Когда Александр Ревизор поступал на биолого-почвенный факультет ИГУ в 2005 году, он даже представить себе не мог, что будет работать в медицине. К третьему курсу он увлекся биохимией и молекулярной биологией. Это увлечение сначала привело его в Институт эпидемиологии и микробиологии, где он занимался исследованием клещей и клещевых инфекций, а затем – в лабораторию молекулярно-биологических исследований Иркутского областного центра по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями. Специалисты этой лаборатории занимаются выявлением генетического материала вирусов ВИЧ, гепатитов и оппортунистических (сопутствующих) инфекций.
– Оказалось, что знания, полученные на биолого-почвенном факультете, очень востребованы не только в научной сфере, но и в практической медицине, а именно в клинико-диагностических, бактериологических, эмбриологических и паразитологических лабораториях при больницах.
БИОЛОГИ ОСОБЕННО ВЫРУЧИЛИ ВО ВРЕМЯ ПАНДЕМИИ COVID-19, КОГДА ВОЗНИК КАДРОВЫЙ ДЕФИЦИТ В ЛАБОРАТОРИЯХ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИХ ДИАГНОСТИКУ SARS-COV-2.
В период пандемии COVID-19 сотрудники лаборатории СПИЦ-центра оказалась буквально на передовой: Александр Ревизор вместе с коллегами встречал первый самолет с коронавирусными пациентами из Москвы. На протяжении 2020 и 2021 года они работали сутками, без выходных, однажды провели 4500 исследований за сутки – это сопоставимо с 50 обычными сменами, абсолютный рекорд. За личный вклад в борьбу с COVID-19 Александр Ревизор был награжден орденом Пирогова.
Впервые на биолого-почвенном факультете ИГУ Андрей Фролов оказался еще школьником, когда приехал на олимпиаду. Витрины с растениями и образцами ископаемых произвели на мальчика сильное впечатление. Через несколько лет при поступлении в ИГУ Андрею даже не пришлось сдавать вступительный экзамен – он занял первое место на областной олимпиаде по биологии. Как отмечает ученый, во многом это была заслуга его талантливого учителя Ольги Аполлоновны Емельяновой.
Еще со школы Андрей увлекался палеонтологией. В университете он выяснил, что на соседнем геологическом факультете есть кафедра палеонтологии, и получил разрешение посещать курс. Эти две специальности Андрея – ботаник и палеонтолог – соединились уже в Институте земной коры СО РАН. По сути, он стал вторым палеоботаником по макрофлоре в Иркутске: первым считается его руководитель и наставник Ирина Михайловна Мащук.
– Ирина Михайловна показала мне коллекции ископаемых и дала бинокуляр – так все началось. Сфера моих научных интересов – это Юрская флора Сибири, от мхов до семенных растений. Кажется, что тема изучена, но, на самом деле, каждый год на Иркутском водохранилище и берегах Ангары мы наблюдаем выходы горных пород. Мы уезжаем на Мельничную Падь или Ершовский залив недели на три, с палаткой, геологическим молотком и шпателем, находим породы с отпечатками, везем их в лабораторию и исследуем. Так за последние десять лет нам с коллегами удалось описать более 20 новых видов растений Юрского периода в Иркутском угольном бассейне.
ЭТИ НАХОДКИ МОГУТ ИЗМЕНИТЬ НАШЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О СТАНОВЛЕНИИ КЛИМАТА НА ЗЕМЛЕ.
На рубеже ранней и средней юры произошло глобальное потепление, но считалось, что у нас в Иркутском угольном бассейне оно не проявилось, не было доказательств. В 2023 году мы получили первое свидетельство, что потепление все-таки было, зафиксированы вспышка нетипичных видов растений и появление новых видов. Это может повлиять на существующую теорию эволюции растений.
Мария Дмитриева уже на первом курсе биолого-почвенного факультета ИГУ решила глубже вникать в будущую специальность и, не дождавшись распределения, стала искать место практики. Через старших студентов узнала, что в одной из лабораторий Иркутска изучают молекулы уникальных экосистем (таких, как Байкал) и тестируют их на предмет антибиотической активности. Сегодня она продолжает свои исследования в лаборатории экспериментальной нейрофизиологии Научно-исследовательской части ИГУ.
– Горжусь, что моя работа действительно может приносить большую пользу людям, особенно в такой важной сфере, как поиск молекул для создания новых лекарственных препаратов. В лаборатории я курирую проект, направленный на изучение адаптаций байкальских микроорганизмов к высокому содержанию кислорода и создание базовой основы для разработки молекул-кандидатов с антиоксидантной активностью для лечения нейродегенеративных заболеваний.
Поскольку в Байкале чрезвычайно высокий уровень кислорода, мы предположили, что в озере присутствуют уникальные микроорганизмы, которые синтезируют природные соединения с высокой антиоксидантной активностью. Антиоксиданты, в свою очередь, предотвращают образование свободных радикалов и могут иметь важное значение в лечении различных заболеваний, например, нейродегенеративных и болезней репродуктивной системы.
В рамках проекта мы подтвердили нашу гипотезу и уже обнаружили молекулы, которые могут найти свое применение в биофармацевтике.
Исследования байкальских рачков с помощью биосенсоров еще десять лет назад привлекали внимание научной общественности: про Антона Гуркова писали многие СМИ, когда он был студентом биолого-почвенного факультета. За последние десять лет ученый успел продвинуться в своих исследованиях, пройти несколько рабочих стажировок в Германии, Сингапуре, США и Финляндии и объединить вокруг своей темы единомышленников. Сейчас Антон Гурков возглавляет исследовательскую группу сенсорных технологий в НИИ биологии ИГУ и является заместителем директора по науке.
– В последние 10-15 лет в НИИ биологии ИГУ собралось много выпускников-биологов нашего (и не только) университета, которые хотят заниматься как фундаментальными исследованиями на острие биологии и экологии, так и конкретными биотехнологическими разработками. И уникальная фауна Байкала дает большой материал для обоих направлений.
Если говорить конкретно о моей работе, то мы с коллегами специализируемся на измерении физиологических показателей небольших водных животных с помощью оптических сенсоров, имплантируемых непосредственно в кровоток и ткани, – о чем до нас большинство специалистов-гидробиологов даже не задумывалось.
БИОСЕНСОРЫ В ВИДЕ ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОЧАСТИЦ ИЛИ НИТЕЙ МЫ ВВОДИМ В ОРГАНИЗМ.
Цвет их свечения дает нам информацию о концентрации интересующего вещества. Так мы можем в реальном времени наблюдать за метаболическими процессами в живом организме. Эта технология позволяет не только ускорить проведение физиологических исследований на байкальских эндемиках, но и в перспективе может найти применение в бесконтактной медицине, животноводстве или аквакультуре.
Ирина Белозерцева поступала в университет еще в советское время, когда интернета не было, а будущую профессию выбирали с помощью домашнего телефонного справочника. Из него Ирина и узнала о существовании кафедры почвоведения на биолого-почвенном факультете ИГУ.
Еще в студенчестве Ирина начала исследовать проблему загрязнения почв в Байкальском регионе и таким образом оказалась в лаборатории геохимии ландшафтов и географии почв Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН. С 2012 года она возглавляет эту лабораторию, с 2014 года параллельно преподает в ИГУ.
Вместо с коллегами Ирина разработала карты деградации и загрязнения почв Байкальского региона, регламентировала пастбищные нагрузки на трансграничной территории России и Монголии.
– Мы уезжали в экспедиции по Монголии, неделями кочевали с палатками, изучали почвы, растительность, грунтовые воды в естественным и антропогенных условиях. Кроме того, по заданию Минприроды рассчитывали, как влияет изменение уровня Иркутского водохранилища и озера Байкал на ландшафты.
Недавно изучали экологическое загрязнение снегового покрова и воды в озере Байкал. Во всех туристических местах (Листвянка, Большое Голоустное, Приольхонье) зафиксировали повышенное содержание фосфатов, источниками которых являются моющие средства. В северной оконечности озера вообще обнаружили уличные туалеты в 10 метрах от уреза воды – по этому делу сейчас идут судебные разбирательства. Все наши исследования мы обнародуем в научных журналах.
Уже в шестом классе Станислав Кошечкин знал структуру ДНК и занял второе место в России на научно-практической конференции по биологии. В общем, на биолого-почвенный факультет ИГУ он попал неслучайно.
После университета Станислав уехал в Москву, поступил в аспирантуру в Институт молекулярной генетики и занялся самым многообещающим научным направлением – изучением микробиома человека. В 2019 году Станислав стал исполнительным директором подразделения в международном биомедицинском холдинге «Атлас», являющемся лидером в изучении микробиома. За четыре года он провел более 100 научных проектов в России, Японии и Европе для гигантов пищевой индустрии, фармацевтических компаний и научных институтов.
– Микробиом – это совокупность всех микробов, населяющих наш организм. Его называют вторым мозгом и новым органом, потому что он содержит в себе множество информации о нашем здоровье и состоянии.
НАПРИМЕР, АНАЛИЗ НА МИКРОБИОТУ ПОЗВОЛЯЕТ ИНДИВИДУАЛЬНО СКОРРЕКТИРОВАТЬ ПИТАНИЕ ЧЕЛОВЕКА И ВЫЯВИТЬ 16 ЗАБОЛЕВАНИЙ.
В прошлом году мы с партнерами основали собственную компанию Nobias Technologies. Мы собрали целую экосистему для микробиомных исследований и теперь работаем с крупными фармацевтическими и пищевыми компаниями.
Рачки-амфиподы – одни из самых любопытных организмов Байкала. В озере насчитывается более 350 видов, но что впечатляет еще больше – почти все они эндемичны, то есть не встречаются больше нигде на планете. Именно эти маленькие бокоплавы представляют научный и творческий интерес для Ксении Верещагиной, кандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника НИИ биологии ИГУ.
– Мои исследования связаны с изучением адаптивных способностей байкальских эндемичных и голарктических амфипод в ответ на изменения окружающей среды. В моей диссертационной работе показано, что постоянная низкая температура в Байкале является одним из барьеров, препятствующим вселению в него не байкальского, широко распространенного вида Gammarus lacustris.
Вообще изучением амфипод занимается большое количество ученых по всему миру, даже существует амфиподологическое сообщество. Наша научная группа ведет многолетнее сотрудничество с учеными из Германии. Благодаря научно-исследовательским стипендиям Германской службы академических обменов (DAAD) и Минобранауки России я в течение двух лет работала в Институте полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера в Германии.
В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ Я УВЛЕКЛАСЬ МАКРОФОТОГРАФИЕЙ РАЧКОВ.
Периодически участвую в фотоконкурсах. В 2021 году фотография байкальского рачка Eulimnogammarus verrucosus победила в одной из категорий конкурса BMC Ecology and Evolution Image Competition, а также заняла второе место среди всех работ. Некоторые снимки были отмечены лучшими на Открытом Российско-Германском конкурсе научно-популярных фоторабот «Познавая бесконечность».
Кандидат биологических наук Денис Аксёнов-Грибанов признается, что всегда считал себя гуманитарием и даже готовился к поступлению на факультет психологии ИГУ. Программы между психфаком и биофаком тогда были во многом сходны, поэтому молодой человек поступил на биолога с мыслью оформить перевод после первого курса. Но за год биология перевернула его жизнь.
– Оказалось, что биология – это не только ботаника, зоология или менделевская генетика, но и много иных направлений и перспектив, о которых в школе мы и не слышали. Тогда ни я, ни мои родители не понимали, зачем я поступаю на биофак, где и кем буду работать. К слову, родители только спустя 10 лет моей работы в области биологии поняли, чем я занимаюсь и почему это важно.
В какой-то момент пришло понимание, что жить по сценарию «copy-paste» неинтересно, что надо создавать вокруг себя новое пространство, искать единомышленников и создавать новые полезные продукты. Так в 2020 году родилась наша лаборатория фармацевтической биотехнологии ИГУ.
В ЛАБОРАТОРИИ МЫ ЗАПУСТИЛИ ПРОЕКТЫ, АНАЛОГОВ КОТОРЫМ В РОССИИ НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Например, мы начали исследование русского трюфеля. Казалось бы, трюфели в Сибири не растут и изучать их здесь – бессмыслица и утопия! Но нет же – мы это делаем. Мы ставили перед собой несколько задач: вырастить клетки трюфеля в стерильной питательной среде, оценить, какие природные соединения может синтезировать данный организм и, наконец, понять сможет ли гриб жить в симбиозе с деревьями в Сибири. В перспективе наши исследования помогут поставить производство мицелия трюфелевых грибов на поток и применять его в биологии, медицине, косметологии, сельском хозяйстве и даже в пищевых биотехнологиях.
Когда Ольга Грабельных училась в четвертом классе, учительница попросила написать на листочке, кем вы хотите стать. Ольга написала «биологом». Она росла в поселке Хоронхой Кяхтинского района Бурятии, помогала маме ухаживать за огородом, выращивать овощи и кустарники, поэтому биология всегда была частью ее жизни. На биолого-почвенный факультет ИГУ она поступила, чтобы изучать генетику растений.
Ольга Грабельных, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, руководитель лаборатории физиологической генетики СИФИБР СО РАН, профессор кафедры биохимии, молекулярной биологии и генетики ИГУ:
– После первого курса нас отправили на практику в Большие Коты: мы собирали растения и систематизировали их, ходили в поход на Скрипер, впервые увидели эдельвейс – это было очень увлекательно.
На третьем курсе я пришла в лабораторию физиологической генетики СИФИБР, которой руководил профессор Виктор Кириллович Войников, и меня определили в группу изучения дыхания митохондрий. Это очень важная тема для нашего региона, ведь низкие температуры оказывают большое влияние на энергетику дыхания растений и в зависимости от интенсивности и длительности воздействия приводят либо к развитию механизмов адаптации, либо к гибели.
Наша лаборатория изучает пути и механизмы реализации генетической информации в клетках растений при изменении внешних условий, выясняет роль митохондрий (энергетических «станций» клетки) и стрессовых белков в адаптационных механизмах. Мы определяем механизмы устойчивости растений к стрессам. Таким, например, как засухе и заморозкам. И это только одно из направлений.
МЫ РАБОТАЕМ С ЦИАНОБАКТЕРИЯМИ, ГРИБАМИ, ВОДНЫМИ РАСТЕНИЯМИ, ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ, ТРАНСГЕННЫМИ РАСТЕНИЯМИ АРАБИДОПСИСА, ТАБАКА, КАРТОФЕЛЯ И ЭНДЕМИКАМИ.
Это фундаментальные исследования с ориентиром на практическое применение. Мы ведем поиск и разработку технологий для повышения продуктивности и стрессоустойчивости растений, в том числе хотели бы создать препараты для оздоровления и стимуляции роста растений на основе биологически активных соединений.
Увлечение микробиологией для Арсения Калиновича началось в стенах ИГУ, однако свое призвание он нашел не сразу. В университет он поступил на кафедру почвоведения, но на третьем курсе в программе появилась микробиология, которая оказалась гораздо ближе и понятнее юному исследователю. Потратив год на ликвидацию академической разницы, Арсений перевелся на кафедру микробиологии.
После окончания университета Арсений Калинович окончил аспирантуру по направлению «Экология», получил ученую степень кандидата биологических наук, преподавателя высшей школы, защитил диплом магистра по направлению «Информационные технологии», успешно окончил MBA и магистратуру по направлению «Менеджмент».
Полученные компетенции позволили ему основать в компании «Гидротехнологии Сибири» научно-исследовательский отдел и возглавить его. Отдел занимается адаптацией и применением природоподобных технологий при утилизации нефтяных загрязнений в грунтах и водоемах. Одним из таких методов является микробиологическая ремедиация – применение углеводородокисляющих микроорганизмов для очистки экосистем от нефтепродуктов.
– Природа все придумала до нас, нефть для нее не новость. В процессе эволюции многие микроорганизмы выработали метаболические механизмы расщепления нефтепродуктов и использования их в качестве источника углерода. В методах микробиологической ремедиации мы берем за основу природные механизмы, направляя их и усиливая. Для того, чтобы ускорить процесс очистки, мы биотехнологическим путем увеличиваем количество активных бактерий-нефтедеструкторов в среде в миллиарды раз, снабжаем их необходимыми азотистыми и фосфатными удобрениями, обеспечиваем аэрацию, где это необходимо. И ждем, поскольку биологические процессы требуют времени. В результате получаем чистый грунт или водоем. Все опасные нефтепродукты метаболизируются до соединений, которые растения и простейшие могут употреблять в пищу, как и лишнюю биомассу бактерий. Это самый чистый способ ликвидации нефтяных загрязнений.
МЫ ИСПОЛЬЗОВАЛИ ЭТОТ МЕТОД ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ КРУПНОЙ АВАРИИ НА ТЭЦ В НОРИЛЬСКЕ В 2020 ГОДУ.
Ученые Пермского института ИЭГМ УрО РАН предоставили выделенные ранее на Таймыре штаммы природных почвенных микроорганизмов для ремедиации, а мы, в свою очередь, собрали загрязненный грунт, создали цех по производству биопрепарата и два года занимались очисткой. В результате содержание нефтепродуктов в почве снизилось до предельно допустимой концентрации – такой грунт можно возвращать в природу. Такая же технология используется для утилизации нефтешламов, образующихся в процессе бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.