"Комсомольская правда": Российские ученые пытаются «взломать» гены уникальных микробов с Северного Кавказа: «Чтобы человек мог жить на Марсе»

Баксанская нейтринная обсерватория (БНО), о которой идет речь, — уникальный научный центр, который находится в Кабардино-Балкарии. Подземные лаборатории спрятаны под горами Приэльбрусья — тоннели уходят на четыре километра вглубь.

— Невероятное место, — продолжает Кравченко. — Там, внизу, есть вулканический очаг, горячий и очень соленый источник, в котором мы нашли удивительное микробное сообщество. То есть, с точки зрения человека там жутко. Темно, очень жарко, душно, испарения. Жить невозможно. А вот это микробное сообщество как-то научилось выживать. Наши сотрудники Михаил Зарубин и Алена Яхненко собрали образцы и привезли к нам в лабораторию, чтобы прочитать их геномы. Кстати, мы с удивлением нашли в этом сообществе около десятка новых родов и видов микробов, которые раньше еще не были описаны наукой.

— А зачем вам читать геномы каких-то там одноклеточных существ?

— Эти глубокие подземные условия, где они живут, - самая близкая симуляция условий других планет, например, Марса. Мы предполагаем, что если на красной планете и осталось что-то живое, то оно находится на больших глубинах, где еще есть остаточное тепло. То есть примерно то же самое, что и в тоннеле БНО — подземная жизнь, нет света, нет фотосинтеза. Мы анализируем естественные природные сообщества на Земле и можем представить, что происходит на планетах вроде Марса, где на поверхности жизни нет. А при анализе генома баксанских микробов мы можем понять, как они синтезируют полезные вещества, как утилизируют их.

По словам ученого, любые виды экстремофилов (так называют живые существа, которые способны жить в экстремальных условиях) интересны, прежде всего, для космической отрасли. И неспроста.

«ВСЕ УМРУТ, А Я ОСТАНУСЬ»

— Вы что-нибудь слышали про тихоходок? - спрашивает Кравченко, открывая на компьютере несколько картинок. — Есть такие зверюшки на Земле, из серии «все умрут, а я останусь».

По мне тихоходка внешне похожа на чудище из фильма ужасов про (кстати) космос. Что-то вроде массивной личинки жука с четырьмя парами лапок, каждая из которых заканчивается когтями. Глаз не видно. Вместо рта - какой-то круглый «пылесос». Правда, для человека тихоходка не опасна - она размером меньше миллиметра. Невооруженным взглядом разглядеть сложно. Живет по всей планете прежде всего во мхах и водорослях. У тихоходок (ученые их еще называют «водяными медведями») есть и дыхательная система, и «кровь». То есть, это одно довольно сложное существо.

Но главное, что тихоходки практически бессмертны. В том смысле, что могут выживать в самых невероятных условиях. В случае чего впадают в анабиоз и в таком состоянии сохраняются годами.

Описанные случаи:

• Тихоходки «ожили» после 20 месяцев, проведенных в жидком кислороде при температуре -193 градуса.

• 10 часов жизни при нагревании до +65 градусов. Час - при температуре свыше +100.

• 50% испытуемых тихоходок выживают при облучении 5700 зивертов (для человека смертельная доза - 4-5 зивертов).

А в космосе совсем уж чудеса начались.

10 ДНЕЙ В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ БЕЗ СКАФАНДРА

— Ученые поставили на тихоходках еще один эксперимент. Их доставили на орбиту и «вывели» в открытый космос. Без скафандров, естественно. Тихоходки провели в космосе несколько дней. Они «выкинули» всю лишнюю воду, сжались в комочки, впали в анабиоз. Но когда их вернули на Землю, посадили в питательную среду, все эти тихоходки снова ожили. А в космосе ведь не только нет воздуха, но и радиационное излучение. Какое земное существо еще так сможет?!

Над разгадкой живучести водяных мишек сейчас бьются ученые многих стран мира. В Дубне тоже полным ходом идут исследования.

— Мы синтезировали ген, который кодирует тот самый белок «радиационной защиты» тихоходок — Dsup (от англ. damage suppressor - подавляющий повреждения). Сейчас пытаемся понять, сможем ли мы, люди, так же использовать этот белок, чтобы защититься от радиации, летать к дальним планетам и осваивать космос. Сейчас у нас в открытом космосе нет защиты даже внутри космических кораблей. Есть предложения, как снизить дозу облучения во время дальних перелетов, но все они пока не осуществимы. Например, предлагается, чтобы в обшивке корабля была вода толщиной в один метр (такой экран из воды в несколько раз ослабляет излучение, — Авт.). Но столь тяжелый объект будет сложно поднять в космос. Или есть возможность накачивать людей радиопротекторами (веществами, которые ослабляют лучевое воздействие, - Авт.), но они очень токсичны. Или нужно очень быстро лететь, чтобы снизить время воздействия космической радиации на организм. Но таких технологий пока нет.

МИССИЯ-2023

Так что слово за тихоходками. Осталось только понять, может ли человек как-то использовать этот самый белок их живучести Dsup.

— Сейчас мы проверяем побочные эффекты этого белка, есть ли они, если есть, то какие, — говорит ученая. — Сначала действие белка должно быть проверено на модельных организмах. Мы работаем над тем, чтобы этот белок вставить в культуру человеческих клеток. То есть, это отдельные клетки человека, которые выращиваются в контролируемых условиях. Они этот белок Dsup внутри себя производят. Есть еще модельный объект - плодовая мушка, дрозофила, на изучении которой построена вся классическая генетика. Мы создали линии дрозофил, вырабатывающих белок Dsup, облучили их гамма-квантами на установках Объединенного института ядерных исследований и выяснили, что у них заметно увеличивается радиорезистентность (выживаемость после воздействия ионизирующего излучения, - Авт.) и мы сейчас проверяем, есть ли побочные эффекты от присутствия этого белка в клетке.

— То есть тихоходка - это наш билет в Большой космос?

— Возможно. В 2023 году исследовательская программа России планирует запустить научный спутник. Мы попробуем попасть в эту программу и вывести в космос наши модельные объекты, которые будут защищены белком Dsup. А там уж посмотрим, какие будут результаты.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Тихоходки уже на Луне!

В 2019 году на Луне произошло ЧП - израильский луноход «Беришит» разбился при посадке. На борту находились тихоходки. Считается, что они могли попасть в лунный грунт.

— Получается, что Луна теперь заражена тихоходками. И это безобразие на самом деле, — говорит Елена Кравченко. — Ну как можно земную жизнь вот так раскидывать по космосу? Очень правильно, что ученые собираются вернуться за этими тихоходками, собрать их и привезти назад для изучения. Но неясно, насколько это возможно - собрать всех. Лично я уверена, что тихоходки на Луне выживут.

КСТАТИ

Чем еще могут быть полезны новые виды микроорганизмов

— Сейчас большое число веществ, которые мы с вами так или иначе употребляем, синтезируются в промышленных масштабах именно бактериями, - говорит Елена Кравченко. — Это огромная биотехнологическая работа. На заводах биомасса живет в огромных реакторах синтезирует витамины, аминокислоты и ферменты. В баксанских микроорганизмах, которых мы сейчас изучаем, тоже может быть какой-то новый метаболит, который люди смогут использовать для своих нужд. Размножать эти микробы просто так мы не можем - для этого нужны привычные им вулканические воды, высокая температура, соленость. Но мы можем прочитать их геномы (наследственные материалы, которые содержатся в клетке, - Авт.), расшифровать гены, определить их функции, вставить наиболее интересные или полезные для биотехнологии гены в стандартные лабораторные организмы и передать их в производство.

Читайте статью полностью на WWW.KP.RU: https://www.kp.ru/daily/28302.5/4442553/

СМИ о нас