TV programa
 

Horoskopai
 
SEKITE MUS Registruotiems varototojams
Paieška
LIETUVAKOMENTARAIPASAULISKULTŪRAISTORIJALŽ REKOMENDUOJAEKONOMIKASPORTAS
Šeima ir sveikataPrie kavosŽmonėsGimtasis kraštasMokslas ir švietimasTrasaKelionėsKonkursaiNamų pasaulisGamtaAugintiniai
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS

Iš kitokio augalų pasaulio

2011 01 10 0:00
Žmogus gali daug ko pasimokyti iš augalų.
Corpis/Scanpix nuotrauka

Žmonės ir gyvūnai triukšmingi. Augalai pastovūs, ramūs ir labai gražūs. Iš jų žmogus gali daug ko pasimokyti.

Vienos universiteto profesorė Irutė Meškienė viena pirmųjų buvusioje Sovietų Sąjungoje susidomėjo molekuline biologija. Visai jaunutė mokslininkė taip tvirtai žinojo, ko nori, kad dar sovietmečiu ryžtingai išsiveržė ten, kur buvo pradedami pirmieji šios srities tyrimai. Nuo 1992 metų Austrijoje dirbanti prof. I.Meškienė glaudžiai bendradarbiauja su mūsų tyrėjais. Už pastarojo dešimtmečio laimėjimus molekulinės biologijos srityje jai paskirta Lietuvos mokslo premija.

"Augalų pasaulis nė kiek ne paprastesnis nei žmonių. Jų organizmas kitoks, bet taip pat labai sudėtingas ir turi savo uždavinį šioje planetoje, - įsitikinusi mokslininkė. - Jie pagamina tiek visokiausių junginių, kad dar ne visi mums ir žinomi. Beveik neišsemiama biocheminė laboratorija. Jie taip pat svarbūs žmogui kaip mokytojai. Augalas visada auga į šviesą. Žmogus taip pat labai mėgsta saulę, tačiau ir vidumi turėtų ieškoti šviesos. Kartu kaip augalas išlikti šaknimis įžemintas, praktiškas, pastovus, suprantantis, kas jo gyvenime svarbiausia."

Teisingi klausimai

I.Meškienė, per žiemos atostogas atostogavusi gimtajame krašte, pasakojo LŽ, kad baigė augalų fiziologijos studijas Vilniaus universitete ir jau tada norėjo imtis molekulinių tyrimų, tačiau Lietuvoje molekulinės biologijos srityje dar beveik nieko nebuvo daroma. Tokia mokslo kryptis ir pasaulio mastu buvo atsiradusi neseniai, septintajame-aštuntajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje.

"Susiorientuoti mokslo pasaulyje tuometės Sovietų Sąjungos lygiu padėjo biochemikas dr. Jonas Rubikas, - prisiminė mokslininkė. - Per jį sužinojome, kaip užsakoma literatūra iš užsienio, kokie žurnalai leidžiami. Interneto juk nebuvo. Biochemijos institutas prenumeravo "Current Contents", skelbiantį naujausios mokslinės literatūros turinius. Ėmiau sekti pasaulinę literatūrą, tiesiai iš autorių užsisakyti straipsnius."

Biofizikos aspirantė pradėjo dirbti Puslaidininkių fizikos institute. Tokia buvo vienintelė galimybė - darbas, skirtas supermagnetinių laukų veikimo modeliui, nebuvo susijęs su augalais. Tačiau aspirantė nesiliovė ieškojusi. Iš savo vadovo fiziko dr. Iljos Levito išmoko, kad mokslininkui svarbiausia - teisingai formuluoti klausimą.

Sužinojusi, kad visoje Sovietų Sąjungoje galbūt tik Maskvos universitete augalai tiriami molekuliniu lygiu, I.Meškienė, padedama J.Rubiko, išmėgino laimę ten. Laboratorijoje atliekami augalų ląstelės biologijos darbai nesudomino jaunosios mokslininkės. Vėliau taip pat per J.Rubiką jai pavyko sužinoti, kad Kijevo universitete naują laboratoriją įkūrė iš Vokietijos grįžęs Jurijus Gleba, dirbantis somatinės hibridizacijos metodu. Nelytiniu būdu suliejant augalų ląsteles buvo gaunami hibridai ir manyta, kad taip galima daryti genetinius pakitimus esant natūraliems barjerams. J.Gleba sutiko priimti vilnietę į savo komandą.

"Buvo smagu tokioje jaunoje laboratorijoje. Jurai - trisdešimt dveji, kiti už jį jaunesni, man, pirmajai jo aspirantei, - dvidešimt penkeri. Dirbdavome ir šeštadieniais. Tik sekmadieniais neįleisdavo. Ten iš tikrųjų radau žmonių, kurie panašiai mąstė ir darė savo darbus", - prisiminė I.Meškienė.

Tie darbai buvo susiję su augalų genetika. Mokslininkai kėlė klausimą, kaip pasiskirsto genetinės informacijos palikuonys, kai į vieną ląstelę nelytiniu būdu suliejami du augalai ir gaunamas jų hibridas. Pačius hibridus suliejo J.Gleba, daugelį mėnesių dirbęs Vakarų šalių laboratorijose. Iš jo parsivežtų ląstelių I.Meškienė turėjo išauginti augalus ir tirti jų DNR. Ją reikėjo išskirti iš chloroplastų, mitochondrijų ir branduolių, nes augalų ląstelėje genetinės informacijos šaltiniai yra keli. Pagrindinis genomas - branduolyje. Dar vienas genetinės informacijos šaltinis, kaip ir žmogaus, - mitochondrijos organėlis. Tačiau augalai turi ir trečią genetinės informacijos šaltinį - chloroplastus, fotosintezės funkciją atliekančias plastides.

"Visai laboratorijai buvo nauja, kaip iš labai mažo augalų kiekio išskirti plastidinę DNR, - prisiminė tyrėja. - Man reikėjo tą metodą ištobulinti. Buvo labai įdomu, nes turėjau daugiau laisvės išbandydama visus galimus metodus ir parinkdama tinkamą."

J.Glebos grupė buvo tik pradėjusi dirbti augalų molekulinės biologijos kryptimi. Savo aspirantei jis patarė važiuoti į tarptautinį mokslinių tyrimų centrą Segedo universitete (Vengrija), kad galėtų išmokti molekulinių augalų tyrimų metodų.

Kūrybingu duetu

1986 metais I.Meškienė vargais negalais ištrūko iš Sovietų Sąjungos. Segede ji pradėjo bendradarbiauti su jaunu mokslininku Laszlo Boegre, tyrinėjusiu augalų ląstelės ciklą. Atsiradus galimybei abu išvyko į Albertos universitetą Edmontone (Kanada).

"Nors buvo labai geros sąlygos ir laisvė dirbti, mokslui skiriami pinigai ir gražus kraštas, - vardijo mokslininkė, - bet po kelių savaičių supratau, kad ten gyventi negalėsiu. Toks gyvenimo būdas, kai statomi namai, atrodo, vėjui papūtus sugrius. Trūko Europos, kultūros, muzikos, meno. Didžiuliai prekybos centrai, o valgyti nėra ko - dirbtinė duona ir kiti maisto produktai su chemikalais. Jautriai reagavau ir į Kanados indėnų problemą. Viskas susidėjo į krūvą. Tačiau svarbiausia, kad nebenorėjau dirbti projekte, kuriam buvome pakviesti. Laboratorijoje sužinojau, kad gražiai skambanti tema jau perėjo per visus ir dabar kas nors turi kaip atpirkimo ožys už ją atsiskaityti. Pasikalbėjau su laboratorijos vadovu. Jis leido dirbti ta tema, kurios pati norėjau. Nors už darbą nebemokėjo, teisingai pasirinkau. Dirbti mokslo požiūriu nenaudingą, bet gerai mokamą darbą, man atrodė vien energijos švaistymas. Buvo ir trečia galimybė - etatas kitoje laboratorijoje, bet augalus būtų reikėję iškeisti į gyvūnus. Likau su augalais, ir man padėjo Laszlo. Be to, po dviejų mėnesių Kanadoje mus aplankė austrų mokslininkas Herbertas Hirtas. Jis norėjo, kad atvažiuotume dirbti į Vieną ir atsivežtume visą sukauptą ląstelių ciklo tyrimų patirtį bei šiems tyrimams labai svarbią Laszlo gautą ląstelių kultūrą."

Galiausiai, išbuvę metus, mokslininkai grįžo į Europą. L.Boegre iš karto nuvyko į Vieną, o I.Meškienė dar norėjo šiek tiek pabūti Lietuvoje. Buvo lemtingi 1991-ieji. Įsidarbino parlamento Agrarinėje komisijoje. Labai vertingas ir įdomus patyrimas, bet kolega jau ragino atvykti į Vieną - pradedami eksperimentai.

Vienos universitete I.Meškienė planavo dirbti trejus metus, nes tokia buvo sutartis. Per tą laiką buvo išspausdinti keli jos straipsniai, darbas labai gerai sekėsi ir buvo galima daryti kokybiškai naują žingsnį - siekti savo laboratorijos. Kita vertus, buvo gaila viską palikti, juk kol įsitvirtins naujoje terpėje, labai daug laiko praras. Užsibuvo. Juo labiau kad vadovas pažadėjo palaikyti rašant paraišką nepriklausomam moksliniam darbui.

"Laszlo, gavęs pasiūlymą, išvažiavo į Londoną. Dabar ten turi didelę laboratoriją ir taip pat labai sėkmingai dirba. Iki šiol glaudžiai bendradarbiaujame. Ką tik vėl kartu publikavome straipsnį. Mūsų duetas buvo labai kūrybingas. Tada irgi kvietė važiuoti kartu, tačiau nusprendžiau likti Vienoje", - pasakojo mokslininkė.

Žuvis užkibo

Vienos universitete pradėjusi kaip postdoktorantė, I.Meškienė jau per pirmus metus spėjo labai daug nuveikti. Tokia laisvė: pinigų yra, taupyti nereikia, ką sumanei - daryk, visi tik džiaugiasi atliktais eksperimentais ir rezultatais. Iš karto suprato, kad ir straipsnių bus, bet dirbdavo nuo ryto iki nakties, kartais net ir per naktį.

"Negalėjau nusiraminti, kol nesupratau, kad žuvis jau užkibo - darbas sekasi, hipotezė numatyta ir viskas funkcionuos teisingai, - prisiminė tyrėja. - Sumanėme labai gražią sistemą, kaip surasti tam tikrus augalų genus, už ląstelės ciklą augaluose atsakingus baltymus. Dar nebuvo žinoma, ar augaluose jie yra. Padėjo Vienoje prieš porą metų susikūręs naujas institutas, remiamas įmonės "Boehringer Mannheim". Ten surinkti stiprūs mokslininkai taip pat tyrė ląstelių ciklą. Nors ne augalų, o mielių ir gyvūnų, iš jų buvo galima pasimokyti."

Be šio atradimo, I.Meškienė aptiko dar naujų genų, kurių funkcija nebuvo žinoma. 1992 metais Nobelio premiją gavo mokslininkai, atskleidę, kad labai greita procesų reguliacija ląstelėje vyksta per vadinamąjį fosforilinimą, t. y. kai prie baltymo prijungiamas fosforas, jo struktūra pasikeičia. Ir tas pasikeitimas labai daug reiškia. Juo perduodama informacija ląstelėse. Tačiau svarbiausia, kad fosforą galima pridėti prie baltymo, pakeisti jo struktūrą ir vėl grąžinti. Tarsi šviesos jungikliu procesą žaibiškai įjungti ir išjungti.

Fermentas, kuris atima fosforą iš baltymo, kaip tik ir yra I.Meškienės atrasta fosfotazė. 1992 metais aptiktus naujus baltymus mokslininkė padėjo į šaldytuvą ir ėmėsi jų savo tyrimams gavusi finansavimą.

"Kai paprašiau Charlotte's Buhler stipendijos (Austrijoje specialiai moterims mokslininkėms skiriamą finansavimą, nes tarp profesorių jų yra tik du procentai), parašiau apie šį naują dalyką, - pasakojo tyrėja. - Su buvusiu laboratorijos vadovu dar anksčiau sutariau, kad savo aptiktą fosfotazę norėčiau tirti pati. Jis man pažadėjo, bet pažado netesėjo. Paprašė finansavimo lygiai tokiam pačiam projektui. Pasakiau, ką apie jį manau, bet duomenis daviau. Jis buvo oficialus pas mane dirbusio studento vadovas, buvome bendrą straipsnį publikavę. Taigi tai buvo gera pamoka. Mokslo pasaulyje tokių dalykų pasitaiko, tik mokslininkai stengiasi jų neiškelti. Tokia makalynė niekam nereikalinga ir daug energijos kainuoja. Kam taškyti ją su kuo nors bylinėjantis?! Man įdomu pats mokslas."

Tapusi grupės vadove, prof. I.Meškienė iš karto pradėjo ieškoti kontaktų su Lietuva, kad galėtų bendradarbiauti. Pasak mokslininkės, vienas lauke ne karys. Kartu galima padaryti daugiau, negu po vieną. Ir visada praverčia kitokia patirtis, žinios, darbo specifika, įgūdžiai. Priėmė pirmuosius doktorantus iš Lietuvos. Su jais dirbti lengviau. Vis dėlto toks pats mentalitetas, o nedidelis kultūros skirtumas - tik dar didesnis pliusas. Norėjo padėti Lietuvai užauginti žmonių, dirbančių molekulinės biologijos srityje. Profesorės I.Meškienės užauginta dr. Vaiva Kazanavičiūtė jau dirba Biotechnologijos institute. Yra galimybių kartu rašant projektus daugiau žmonių čia pritraukti. Šiuo metu mokslininkė turi tris studentus iš Lietuvos. Pasak jos, nesvarbu, kiek žmonių, svarbu, kad tikrai domėtųsi savo sritimi. Kai susidaro nors ir nedidelė komanda, labai lengva dirbti, siekti rezultatų.

Ir augalas "nežino"

2000 metais buvo išskirtas Arabidopsis thaliana, t. y. baltojo vairenio genomas ir nuskaityta visa jo DNR. Molekulinei biologijai labai reikšmingas įvykis - žinomi visi vieno organizmo genai. Prof. I.Meškienės grupė atliko visos šio modelinio augalo šeimos bioinformacinę analizę, nustatė, kokios ir kiek iš viso yra fosfotazių, ir 2004 metais paskelbė straipsnį "Trends in Plant Science" žurnale.

"Mes jas atradome ir parodėme modeliniame augale. Kitų šalių mokslininkai dabar atranda, kad ir kituose augaluose tas pat, - juokėsi tyrėja. - Modelinis augalas atspindi visiems bendrus procesus. Genetiniu lygiu beveik nesiskiria. Fosfotazės yra signalo perdavimo reguliatoriai. Jos gali "išjungti" signalo perdavimo procesą. Mes tai ir darome. Dabar žiūrime, kokie tie signalai. Per dešimt metų toli pažengėme ir jau žinome, kad augalas reaguoja į signalus išorėje, t. y. į šaltį, karštį, triukšmą, prisilietimą, sužeidimus, ligas, lygiai taip pat kaip žmogaus ląstelės. Toks pats signalų perdavimo procesas per baltymus, per minėtąjį fosforilinimą, o fosfotazės tą procesą "išjungia". Dabar lyg ir gyvenimo uždavinys būtų išsiaiškinti, kaip šis signalo perdavimas augaluose vyksta ir kaip fosfotazės jį kontroliuoja."

Genetiškai kai kurie baltymai pakeičiami taip, kad augalas negali to signalo perduoti. Pavyzdžiui, fosfotazių, "išjungiančių" procesą, įdedama tiek daug, kad augalas proceso nebegali "įjungti". Kas nors puola, bet jis negali apsiginti. Niekuo negali atsakyti, nes jis "nežino". Ir prof. I.Meškienės grupė parodė, kad taip yra - augalas "nežino".

Kita vertus, galima susimuliuoti užpuolimo procesą, nors užpuolėjo nėra. Baltymas pakeičiamas taip, lyg būtų signalo perdavimas. Augalas elgiasi, tarsi užpultas bakterijos. Mokslininkų tikslas suprasti, kaip augalas perduoda informaciją, kurią gauna išorėje, kokie procesai vyksta ir koks yra augalo atsakas į tą informaciją.

Kas iš to? Supratus, kaip augalas reguliuoja signalo perdavimo procesus, galima keisti augalą norima kryptimi, pavyzdžiui, kad galėtų apsisaugoti nuo užpuolėjų, labai greitai gamindamas jiems atsparias medžiagas. Ištyrus, kokius junginius augalas pagamina apsisaugodamas, pasirodo, jie ir žmogui labai reikalingi - vaistų pramonei, kosmetikai, parfumerijai. Pavyzdžiui, aspirinas. Kitaip - salicilo rūgštis. Jos yra karklų žievėje. Augalai gamina labai daug salicilo rūgšties, kai užpuola bakterijos. Ir taip apsisaugo.

"Mes jaučiame skausmą per smegenis. Jei jas užmigdysime, ląstelės vis tiek reaguos į pažeidimą, tik mes nejausime skausmo. Taip pat reaguoja ir augalas, - aiškino mokslininkė. - Negalime vadinti to sąmone, nes augalas neturi smegenų, bet jis atsako į pažeidimą labai subtiliai, sudėtingai, panašiai kaip žmogaus ląstelės. Augalai fiksuoja informacinius procesus iš išorės, į juos atsako, reaguoja, bendrauja. Atsimena šviesą, tamsą. Jų atmintis saugoma taip pat junginių pavidalu."

DALINKIS:
0
0
SPAUSDINTI
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS
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"