TV programa
 

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

Iš nežinomos augalų teritorijos

2014 05 28 6:00
Prof. I. Meškienė ir jos grupės tyrėjai: Kotryna Kvederavičiūtė (kairėje), Jovita Elzbutaitė, dr. Alois Schweighofer ir Mindaugas Krikščiukas. Ritos Stankevičiūtės (LŽ) nuotraukos

Mokslui, kaip ir menui, reikia laisvės, įsitikinusi prof. habil. dr. Irutė Meškienė. Dailininkas negali suplanuoti, kokį paveikslą nupieš ir kiek spalvų naudos. Tačiau mokslininkams panašūs reikalavimai pateikiami, nors atlikdami tyrimus jie negali numatyti, ką atras. Kai teritorija nežinoma, visa nauja informacija savaime yra naudinga.

Prof. I. Meškienė dar dirbdama Vienos universitete Austrijoje aptiko baltymus, kurie tarsi jungikliai gali žaibiškai įjungti ir išjungti signalo perdavimą augalų ląstelėse. Į pažangius molekulinės biologijos tyrimus mokslininkė įtraukė ir jaunuosius kolegas Lietuvoje. Tyrėjos nuopelnai prieš kelerius metus buvo įvertinti Lietuvos mokslo premija užsienyje gyvenantiems lietuvių mokslininkams. Po daugiau nei dviejų dešimtmečių svetur prof. I. Meškienė grįžo į Lietuvą pagal Vilniaus universiteto (VU) Biotechnologijos instituto vykdomą Europos Sąjungos projektą "MoBiLi" ir, kaip pati juokavo, dar viena koja būdama Vienoje, įkūrė signalo perdavimo tyrimų laboratoriją Biotechnologijos instituto Eukariotų genų inžinerijos skyriuje. Pernai trejų metų "MoBiLi" projektas baigėsi. Prof. I. Meškienės grupė įsitraukė į Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programos projektą su Fribūro universiteto mokslininkais, tyrinėjančiais augalų atsparumą ligoms. Jis tiesiogiai susijęs su ląstelės signalo perdavimu. Nors nuo modelinio augalo iki selekcijos dar toli, signalo perdavimo tyrimų rezultatai jau sudomino Lietuvos daržininkystės ir sodininkystės instituto mokslininkus.

Gyvybiškai svarbus

"Mūsų tiriamas signalo perdavimo procesas yra labai konservatyvus, būdingas tiek primityviausiems vienaląsčiams, pavyzdžiui, mielėms, tiek tokiems sudėtingiausiems organizmams kaip žmogus. Bet koks ateinantis siganalas - streso ar su vystymusi susijusių hormonų - turi būti atpažįstamas ląstelėje, ir tai gali padaryti plazmos membranoje esantys baltyminiai receptoriai, - aiškino tyrėja. - Kai jie signalą atpažįsta, keičia savo baltymų struktūrą ir nuo tų pokyčių aktyvinasi. Dažniausiai tai susiję su fosforo prijungimu, fosforilinimu. Kai baltymai, vadinami kinazėmis, yra aktyvūs, fosforą gali perkelti ant kitų baltymų. Vadinamoji MAP kinazių kaskada aktyvinama per minutes, todėl taip greitai žmogus ar augalas pajaučia, tarkim, prisilietimą. Mūsų tyrimai ir sutelkti į MAP kinazių kaskadų reguliavimą. Aktyvios kinazės, patekusios į ląstelės branduolį, jame aktyvina transkripcijos (RNR nuskaitymo nuo DNR) faktorius, prijungdamos prie jų fosforą. Tada keičiasi genų veikla, ir tai yra ląstelės atsakas į stresą ar kitą signalą."

Tyrimų modelinis augalas baltažiedis vairenis.

Mokslininkai, atskleidę, kad labai greita procesų reguliacija ląstelėje vyksta per vadinamąjį fosforilinimą, 1992 metais buvo įvertinti Nobelio premija. Baltymų struktūros pasikeitimas prisijungus fosforui labai daug reiškia ląstelėse: taip perduodama informacija. Signalo perdavimu grįstas visas augalų funkcionavimas. Pavyzdžiui, prisitaikymas keičiantis šviesai įvairiu paros metu. Arba atsparumas patogenams - grybams ar bakterijoms. Augalai turi atpažinti pavojų ir pagaminti atitinkamą atsaką baltymais ar streso hormonais, kad galėtų apsisaugoti. Signalo perdavimą per baltymus, minėtąjį fosforilinimą, augaluose kontroliuoja vadinamosios fosfatazės. Jos "išjungia" signalo perdavimo procesą. Būtent prof. I. Meškienė surado tokias fosfatazes, kurios inaktyvina, padaro neveiklias, MAP kinazes, t. y. veikia kaip jungiklis.

"Fosfatazė numeta fosforą, išjungia kinazę ir signalo perdavimo grandinė sustoja. Signalo perdavimo grandinę svarbu įjungti, kai yra stresas, bet taip pat labai svarbu laiku išjungti, - pabrėžė mokslininkė. - Aliarmo signalas negali nuolat skambėti. Jei jis neišjungiamas, dėl kokių nors priežasčių nuolat perduodamas, gali sukelti, pavyzdžiui, gyvūninėse ląstelėse vėžį, ląstelių žūtį. Signalo perdavimo reguliatorius būtinas, kad ląstelė galėtų normaliai funkcionuoti."

Nuo baltažiedžio vairenio

Prof. I. Meškienės grupė Biotechnologijos instituto Eukariotų genų inžinerijos skyriuje tiria augalus, kuriuose fosfatazės yra mutuotos. Mokslininkai aiškinasi, kas iš tikrųjų vyksta modifikuotuose augaluose. Pavyzdžiui, pašalinama ne viena, o net dvi fosfatazės, ir augalas, nors neturi jokio patogeno, nepatiria jokio streso, labai blogai auga, gamina daug streso hormonų, baltymų, tarsi kokia nors liga jį būtų užpuolusi. Arba fosfatazių, "išjungiančių" signalo perdavimą, pagaminama augale tiek daug, kad jis apskritai nebegali proceso "įjungti". Ligos puola, bet augalas negali apsiginti, nes "nežino", kad yra puolamas, ir negamina atitinkamo atsako baltymais.

Tyrimams pasirinktas modelinis augalas baltažiedis vairenis (lot. Arabidopsis thaliana). Jo genomas buvo nuskaitytas dar 2000 metais. Reikšmingas įvykis molekulinei biologijai: tapo žinomi visi vieno organizmo genai. Panašų skaičių - keliasdešimt tūkstančių genų - turi ir žmogaus genomas. Vienos universiteto tyrėjai, vadovaujami prof. I. Meškienės, atliko visos šio modelinio augalo šeimos bioinformacinę analizę, nustatė, kokios ir kiek iš viso yra fosfotazių. Duomenys 2004 metais paskelbti žurnale "Trends in Plant Science" .

Prof. Irutė Meškienė, po dviejų dešimtmečių svetur sugrįžusi į Lietuvą, vadovauja pažangiems augalų signalo perdavimo tyrimams.

"Per dešimt metų toli pažengėme, - sakė tyrėja. - Jau aišku, kad genetiškai pakeitus augalus gali sumažėti arba padidėti jų atsparumas ligoms. Supratome, kad būtent per signalo perdavimo kaskadą, t. y. kai tas procesas įjungiamas arba išjungiamas, galima kontroliuoti augalų atsaką ligoms. Šiuos rezultatus publikuosime. Žinant, kaip augalas reguliuoja signalo perdavimo procesus, galima keisti jo savybes norima kryptimi. Pavyzdžiui, kad augalas galėtų apsisaugoti nuo užpuolėjų, labai greitai gamindamas jiems atsparius junginius. Kaip parodė tyrimai, tokie junginiai, kuriuos augalas pagamina apsisaugodamas, labai reikalingi ir žmogui: vaistų pramonei, kosmetikai, parfumerijai. Tarkim, jau seniai žinomas aspirinas, kitaip - salicilo rūgštis. Jos gausu karklų žievėje. Visi augalai gamina labai daug salicilo rūgšties, kai užpuola bakterijos, ir taip apsisaugo."

Prof. I. Meškienės grupėje nuo pat pradžių dirba bioinformatikė Kotryna Kvedaravičiūte. Kai kuriuos tyrimus jaunoji mokslininkė pagal ERASMUS programą atliko Vienos universiteto ir Vienos medicinos universiteto Maxo F.Perutzo laboratorijose, pasaulinio lygio centre signalo perdavimo ir kitų struktūrinių tyrimų srityje. Vėliau Vienos grupėje dirbo bei naujų metodų mokėsi biochemikas Justinas Šimulis. Vienos laboratorijų teikiamos galimybės padėjo prof. l. Meškienei ugdyti jaunuosius tyrėjus. Buvusi studentė Vaiva Kazanavičiūtė, apgynusi daktaro disertaciją, taip pat dirba Biotechnologijos institute. Doktorantė K. Kvedaravičiūtė po bioinformatikos bakalauro ir genetikos magistro studijų dabar pati vadovauja bakalauro studentams signalo perdavimo tyrimų laboratorijoje. Kita vertus, grupėje dirba ir vienas austrų mokslininkas dr. Aloisas Schweighoferis, atvykęs iš Maxo Plancko instituto Potsdame, Vokietijoje.

Per Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programą prof. I. Meškienės vadovaujami tyrėjai pernai įsitraukė į bendrą projektą su Fribūro universiteto mokslininkais, tyrinėjančiais augalų atsparumą ligoms. Prof. Felixo Maucho grupė - viena žymiausių pasaulyje šių tyrimų srityje. Šveicarai savo turimais metodais išmatavo tokius tiriamų augalų streso hormonus kaip salicilo rūgštis. Į Fribūrą susipažinti su nauja metodika vyko ir jaunieji lietuvių tyrėjai. Projektas, kuriam skirta 2,089 mln. litų, bus įgyvendinamas iki 2016 metų pavasario, nors jau dabar mokslininkai turi gerų rezultatų.

Vairenio daigeliai auginami steriliai ant agrarinės terpės. / Signalo perdavimo tyrimų laboratorijos archyvo nuotrauka

"Aptinkame augalų, kurie gamina daugiau kito streso hormono - etileno, kad labiau apsisaugotų nuo bakterijų, konkrečiai, nuo bakterinės infekcijos. Pakitę ir kiti požymiai, - pasakojo prof. I. Meškienė. - Bendradarbiavome taip pat su Gamtos tyrimų centro Botanikos institutu, turinčiu įrangą etilenui matuoti - dujinį chromotografą. Dr. Ričardas Paškauskas - didelis mūsų pagalbininkas. Yra tam tikrų biocheminių reakcijų, kuriomis galima nustatyti, kuris genas aktyvus, kuris - ne. Suprantama, dar toli nuo modelinio augalo iki selekcijos, bet transkripcijos veiksniai - selekcininkų taikiniai. Galimybė padidinti augalų atsparumą ligoms labai domina Daržininkystės ir sodininkystės instituto mokslininkus."

Netaškant tuščiai energijos

Prof. I. Meškienė - VU absolventė. Biologijos magistrė norėjo dirbti mokslinį tiriamąjį darbą, tačiau molekulinė biologija tada dar buvo naujas mokslas visoje buvusioje Sovietų Sąjungoje. Ukrainos mokslų akademijos Botanikos institute Kijeve tyrėja įgijo genetikos mokslų daktarės laipsnį. Mokslinį darbą dirbo Biologinių tyrimų centre Segede, Vengrijoje, ir Albertos universitete Edmontone, Kanadoje. 1992 metais prof. I. Meškienė pradėjo dirbti Vienos universitete, vadovavo tyrimų grupei Maxo F. Perutzo centre, kartu glaudžiai bendradarbiavo su kolegomis Lietuvoje. 2010 metais sugrįžusi į gimtąjį kraštą, Biotechnologijos instituto vyriausioji mokslo darbuotoja, be atliekamų tyrimų, dėstė VU studentams, vadovavo jų moksliniams darbams.

"Nusprendžiau grįžti į Lietuvą, nes jaučiau ir įsipareigojimą, labai gerai prisimindama, kaip dar sovietmečiu baigiant studijas buvo sunku rasti, kur dirbti toliau, o labai norėjau tyrinėti augalus, - prisiminė prof. I. Meškienė. - Lietuvoje grynosios augalų molekulinės biologijos nebuvo ir tada, kai pradėjau dėstyti VU. Neabejoju, kad ir daugiau žmonių norėtų dirbti šioje srityje akademiniu, ne taikomuoju, lygiu, todėl reikalingos tokios laboratorijos. Kitas dalykas, Lietuvoje yra didelis potencialas. Labai geri studentai parengiami VU Biochemijos ir molekulinės biologijos katedroje, nuo seno garsėjančioje puikiais dėstytojais. Tačiau nėra bazės praktiniam darbui su augalais bei eksperimentinių laboratorijų. Biotechnologijos institute atliekama daug labai gerų tyrimų. Norėjau, kad jų būtų ir iš augalų signalų perdavimo srities."

Mokslininkė neslėpė, kad sunkumų grįžus netrūksta, kartais ir rankos nusvyra, tačiau stengiasi nekreipti dėmesio ir dirbti toliau tikėdamasi, kad bus geriau. Pavyzdžiui, sumažės administravimo biurokratijos. Austrijoje jos, tyrėjos lyginimu, buvo tik 1 proc. ir 99 proc. - laisvės mokslui. Lietuvoje, ko gero, atvirkščiai: 99 proc. biurokratijos, popierių, antspaudų, parašų, leidimų.

"Viešieji pirkimai tiesiog pjauna! - juokėsi sugrįžėlė. - Tarsi olimpinėse žaidynėse tave paleistų startuoti, tačiau visi bėga, o tau - supančiotos kojos. Turi bėgti, bet kur nubėgsi supančiotas?! Darai žmogus ką gali, stengiesi įvairiai prisitaikyti, tačiau patiri labai daug nuostolių. Kiek turėjau projektų Austrijoje, nebuvo jokių biurokratinių popierių. Parengi projektą ir kasmet po pusę puslapio parašai, ką darai. Net jei nukrypsti nuo temos - neturi reikšmės, nes svarbiausia yra rodiklis, ką publikuoji. Jei netikėtai randi ką nors geriau, kodėl turi planuoti kelerius metus į priekį ir to plano laikytis?! Tuščiai taškyti energiją visiems tiems viešiesiems pirkimams, planavimui iš anksto ir begalinėms ataskaitoms."

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"