TV programa
 

Horoskopai
 
SEKITE MUS Registruotiems varototojams
Paieška
LIETUVAKOMENTARAIPASAULISKULTŪRAISTORIJALŽ REKOMENDUOJAEKONOMIKASPORTAS
Šeima ir sveikataPrie kavosŽmonėsGimtasis kraštasMokslas ir švietimasTrasaKelionėsKonkursaiNamų pasaulisGamtaAugintiniai
LIETUVA

Sėkmė už Atlanto ir viltis grįžti

2014 01 15 6:00
Nors ir įsitvirtinęs JAV, dr. R.Stepanauskas tebėra įsitikinęs, kad išvažiavo iš Lietuvos ne visam laikui. Romo Jurgaičio (LŽ) nuotrauka

Bigelow okeanų tyrimų laboratorijoje JAV dr. Ramūno Stepanausko įkurtas ir vadovaujamas Vienos ląstelės genomikos centras ne tik vykdo pažangiausius mokslinius tyrimus, bet yra pirmas ir vienintelis atviros prieigos centras visame pasaulyje, teikiantis vienos ląstelės genomikos paslaugas kitiems tyrėjams. Ypač sėkmingi mokslo požiūriu buvo pastarieji metai, tačiau lietuvis tebėra įsitikinęs, kad išvažiavo iš Lietuvos ne visam laikui. Jei pasitaikytų gera proga - grįžtų.

Dr. R.Stepanauskas prieš 22 metus išvyko iš Lietuvos. Upsalos universitete Švedijoje baigė limnologijos (gėlųjų vandenų ekologijos) bakalauro, Lundo universitete - magistro studijas ir įgijo daktaro laipsnį. Šiemet balandį, kaip tiksliai prisiminė "Lietuvos žinių" kalbinamas tyrėjas, sukaks 14 metų, kai dirba JAV. Prieš ketverius metus Bigelow okeanų tyrimų laboratorijoje įkūrė Vienos ląstelės genomikos centrą. Lietuvio vadovaujama devynių mokslininkų grupė daug pasiekė tiek atlikdama fundamentinius tyrimus, tiek teikdama atviros prieigos centro paslaugas visame pasaulyje. Vien pernai išspausdinti du straipsniai prestižiškiausiame "Nature" žurnale, vienas - JAV Mokslų akademijos leidinyje PNAS ir 13 straipsnių kituose žurnaluose. O atviros prieigos centro teikiamomis paslaugomis jau prisidėta prie tyrimų daugiau kaip 60 universitetų, mokslinių tyrimų institutų, privačių kompanijų Šiaurės Amerikoje, Europoje, Japonijoje, Australijoje ir daugelyje kitų šalių.

Neseniai dr. R.Stepanauskas kaip kviestinis pranešėjas dalyvavo tarptautinėje konferencijoje "Vita Scientia 2014", surengtoje Vilniuje jaunųjų užsienyje dirbančių lietuvių mokslininkų iniciatyva, ir susitiko su pasaulio lietuvių mokslininkus vienijančios asociacijos "Futura Scientia" nariais kasmetiniame susirinkime.

Dr. R.Stepanausko vadovaujama tyrėjų grupė./Asmeninio archyvo nuotraukos

Gyvybės brėžiniai ir atradimai

"Lengva turbūt nėra niekur, - apie karjerą JAV sakė mokslininkas. - Kad pavyktų, labai naudinga turėti tokią aplinką, kurioje jau yra pakankamas įdirbis, geras kolektyvas, žmonių, nestokojančių kvalifikacijos ir idėjų. Kai atėjau dirbti į Bigelow okeanų tyrimų laboratoriją, ten jau buvo įrengtas srovinio citometro centras. Tas prietaisas leidžia atskirti ląsteles vieną nuo kitos ir grupė, kuri jį naudojo, taip pat svarstė apie vienos ląstelės genomiką, todėl galėjome greičiau nei kiti išplėtoti bendrą projektą. Nors mūsų institutas mažas ir neturėjome didelių finansinių išteklių, palyginti su didesniais universitetais ar centrais, idėjų bendrumas ir gal net, sakyčiau, grupės dydis padėjo būti lankstesniems, susitelkti būtent į tą sritį, kuri, mūsų sprendimu, yra verta dėmesio. Didesnės organizacijos ilgiau užtrunka pereiti visus biurokratinius sluoksnius."

Tarp naujausių dr. R.Stepanausko vadovaujamo centro darbų - pernai publikuotas didelis straipsnis "Nature" žurnale, atlikus bendrą tyrimą su JAV energetikos departamentu ir keliomis kitomis mokslinėmis grupėmis. Tyrinėtos biologinės savybės mikroorganizmų, apie kurių ištisas evoliucines šakas anksčiau neturėta jokios biologinės informacijos.

Su žmona Julia ir sūnumi Jonu Montanoje.

Kaip pasakojo tyrėjas, žemėje pilna mikrobų, apie kuriuos anksčiau nieko nežinota. Tik atsiradus modernesniems molekulinės biologijos metodams buvo nustatyta, kad jų yra net šimtą kartų daugiau, nei manyta. Žemė iš tikrųjų kontroliuojama mikrobų - ne žmonių. Jie dominuoja tiek biomasės, tiek biologinės įvairovės, tiek evoliucinės istorijos požiūriu ir turi didelės įtakos žmonėms. Pavyzdžiui, pusė mūsų įkvepiamo deguonies yra pagaminta mikrobų. Taip pat ir visas natūraliai susidaręs azotas. Jei pašalintume mikroorganizmus iš mūsų ekosistemos, ji labai greitai suirtų. Mikroorganizmai labai reikšmingi bioekosistemų elementai, todėl svarbu suprasti, ką jie daro ir kaip juos kai kuriais atvejais būtų galima panaudoti. Tačiau tik vieną procentą visų gamtoje egzistuojančių mikroorganizmų galima tirti juos kultivuojant, o net 99 proc. mikroorganizmų nepavyksta auginti mėgintuvėliuose ar petri lėkštelėse. Klasikinė mikrobiologija, kad ir kiek pasiekė per šimtą egzistavimo metų, yra bejėgė. Vienintelis būdas - tirti mikroorganizmų genetinę informaciją, net nemėginant jų kultivuoti.

"Dauguma gyvybės formų Žemėje susideda tik iš vienos ląstelės. Vadinasi, ląstelė yra ištisas organizmas, o jos viduje esanti DNR - tarsi gyvybės brėžinys. Mes galime atkurti tą brėžinį ir atverti anksčiau buvusį uždarytą langą į gamtos pasaulį", - aiškino Vienos ląstelės genomo centro vadovas.

Evoliuciniame gyvybės medyje yra bent trisdešimt šakų, apie kurias neturėta jokios biologinės informacijos. Per tyrimą nuskaityta daugiau kaip 200 individualių ląstelių, priklausančių 21 didelei evoliucinei šakai, sekų.

"Patikslinome kai kuriuos ankstyvosios evoliucijos žingsnius, - sakė dr. R.Stepanauskas. - Evoliucinį gyvybės medį daug kas tiria, bet mūsų metodika leido padaryti didelį proveržį. Nekultivuotų mikroorganizmų genomų atkūrimas iki šiol buvo neįmanomas, todėl daugelio mikroorganizmų atveju žinojome tik vieno geno seką. Vadinamasis ribosominis RNR genas, aptinkamas visose gyvybės formose, yra gana trumpas ir jo seką buvo įmanoma nuskaityti be kultivavimo jau kurį laiką. Pagal tą geną ir buvo sukurtas evoliucinis gyvybės medis, tačiau beveik plikomis šakomis. Pasitelkę vienos ląstelės genomiką dabar galime šias plikas šakas padengti išsamia informacija apie "mikrobiologijos tamsiosios medžiagos" evoliuciją, reikšmę gamtoje bei biotechnologinį potencialą. Mūsų duomenys atskleidė daugybę įdomių biologijos bruožų, tokių kaip genų pernešimas tarp tolimų evoliucijos šakų bei alternatyvus genetinio kodo vartojimas tarp tam tikrų bakterijų."

Per tyrimą atskleistas dar vienas įdomus dalykas: tarp daugybės nuskaitytų genomų nėra dviejų visiškai vienodų. Kiekviena ląstelė skirtinga. Pasak tyrėjo, net darant teorinius apskaičiavimus nelabai tikėtina, kad kada nors gamtoje bus rastos dvi vienodos ląstelės. Tokia iš tikrųjų beribė yra biologinė įvairovė. Kiekvienas dirvožemio gramas, kiekviena smiltelė ar jūros vandens lašas turi tūkstančius, milijonus ląstelių ir visos jos - skirtingos. Nuolat evoliucionuoja, keičiasi, prisitaiko prie naujų sąlygų. Ten vykstantys eksperimentai lenkia didžiausias biologijos laboratorijas.

Svarbu visai planetai

Vieno genomo ląstelės centras tirią įvairią aplinką, taip pat ir vandenyno gelmes, o vienas įdomiausių atradimų buvo publikuotas "Science" žurnale. Kaip pasakojo dr. R.Stepanauskas, 90 proc. viso vandenyno vandens yra visiškai tamsus. Saulės spinduliai prasiskverbia maždaug iki 100 metrų gylį. Yra žinoma, kad tame tamsiame vandenyje vyksta daug svarbių globaliniu mastu procesų. Pavyzdžiui, mineralizuojama nemažai anglies, kuri vėliau išsiskiria į atmosferą. Kita vertus, vyksta ir anglies fiksavimas.

"Tai atrasta visai neseniai ir yra gana keista, nes apie anglies fiksavimą žinome daugiausia kaip apie žaliųjų augalų procesą, kai naudojant saulės šviesą iš anglies dvideginio gaminama biomasė, - aiškino tyrėjas. - Taikydami vienos ląstelės genomo metodiką pradėjome tirti, kurie iš giliavandenių mikroorganizmų yra įsitraukę į anglies fiksavimą ir kaip jie tai daro. Nustatėme, kad didelis procentas bakterijų, gyvenančių vandenyno gelmėse, turi geną, kuris koduoja vadinamąjį RuBisCo baltymą, atsakingą ir už anglies fiksavimą žaliuose augaluose, tačiau naudoja jį visiškoje tamsoje. Ten vyksta tikrai ne fotosintezė. Toliau tirdami šių bakterijų genomus, aptikome DNR sekas, kurios parodo galimus šių bakterijų energijos šaltinius: sieros junginių, anglies monoksido, galbūt net metano oksidaciją. Šių procesų išskirta energija leidžia giliavandenėms bakterijoms įsisavinti anglies dioksidą ir iš jo gaminti savo biomasę. Taip augdamos maitina ir visą ekosistemą. Procesas reikšmingas planetos mastu, nes tos mūsų atrastos bakterijos nėra retos. Jų apstu visame vandenyne, vadinasi, 70 proc. viso Žemės paviršiaus. Jos pasiima net dalį mūsų iškvepiamo anglies dvideginio."

Atradimas įdomus ne tik gamtos pažinimo požiūriu, bet gali turėti ir technologinį pritaikymą, tarkim, gaminti bioenergiją. Kaip sakė dr. R.Stepanauskas, vienos ląstelės genomikos technologija jau domina ir medicinos mokslus, nes aiškėja, kad žmogaus kūną sudarančios ląstelės taip pat turi ne vienodus genomus, kaip manyta anksčiau. Gali būti, kad net kiekviena žmogaus ląstelė yra šiek tiek skirtinga. Genetinis diferencijavimasis kai kuriais atvejais būna atsitiktinis, o kai kuriais - labai svarbus. Pavyzdžiui, genetinis neuronų diferencijavimasis reikalingas normaliam smegenų vystymuisi. Jau seniai žinoma, kad žmogaus imuninė sistema taip pat priklauso nuo genetinių pasikeitimų. Kai kuriais atvejais jie būna patologiniai. Pavyzdžiui, daugelį vėžio formų sukelia įvykusios mutacijos. Todėl supratimas, kaip ląstelės mūsų organizme skiriasi viena nuo kitos, turės, mikrobiologo įsitikinimu, labai didelę įtaką ir medicinos raidai.

Parvažiavęs ar neparvažiavęs

Nors ir įsitvirtinęs JAV, dr. R.Stepanauskas sakė, kad visada galvojo, jei tik atsirastų palankios sąlygos, grįžtų į Lietuvą. Įkalbintų ir žmoną amerikietę. Juo labiau kad Julia yra gyvenusi Lietuvoje. Dvejus metus dirbo Marijampolėje taikos korpuso savanore, kai dar nebuvo susipažinę. Lietuva jai nėra svetima. Visa šeima atvažiuoja čia kartą per dvejus metus. Dabar Julia dirba nevyriausybinėje gamtosaugos organizacijoje. Sūnui Jonui septyneri su puse metų.

Mokslininkas iki šiol palaiko ryšius su kolegomis Lietuvoje. Iš dalies ir dėl to, kaip neslėpdamas pripažino, kad durys grįžti nebūtų visiškai uždarytos. Žinoma, nori, kiek įmanoma, ir padėti, parvažiavęs ar neparvažiavęs, nes yra lietuvis. Kartu su kitais asociacijos "Futura Scientia" nariais siekia pakreipti ir tam tikrus politinius sprendimus Lietuvoje, kad mokslo valdymo sistema būtų efektyvesnė.

DALINKIS:
0
0
SPAUSDINTI
LIETUVA
Rubrikos: Informacija:
AugintiniaiEkonomikaFutbolasGamtaĮkainiai
Gimtasis kraštasIstorijaJurgos virtuvėKelionėsInfoblokai
KomentaraiKonkursaiKovos menaiKrepšinisReklaminiai priedai
KultūraLengvoji atletikaLietuvaLŽ rekomenduojaPrenumerata
Mokslas ir švietimasNamų pasaulisPasaulisPrie kavosKontaktai
SportasŠeima ir sveikataTrasaŽmonėsKarjera
Visos teisės saugomos © 2013-2016 UAB "Lietuvos žinios"