Гравитация и гены: что изучают украинские ученые за рубежомСюжет

Ученые из ЕС и США украинского происхождения рассказали, что именно они исследуют.

Эти ученые изучают, как созревает семя, как работает гравитация, каким образом растения общаются с окружающим миром и как из клеток кожи сделать клетки головного мозга.

Это украинцы, работающие в иностранных университетах. Многие из них покинули Украину еще в 1990-х. Часто они работают по 14 часов в сутки, и им проще рассказывать о своих исследованиях по-английски, чем по-украински.

ВВС Украина связалась с несколькими учеными украинского происхождения, работающими в ЕС и США, и расспросила их, что именно они исследуют.

Как оказалось, таких ученых очень много, и четверка исследователей, рассказы которых приведены ниже - это капля в океане.

"Да, нас, ученых из Украины, очень много по всему миру, - написал ВВС Украина один из ученых, который работает в ЕС. - И если бы произошло невозможное и большая часть из нас вернулась обратно, это изменило бы не только украинскую науку, а и все культурно-информационное пространство в Украине... Но пока это из области фантастики".

Михаил Коломиец

• Техасский университет A&M, кафедра фитопатологии и микробиологии, США
• Выехал из Украины в начале 1990-х

Изучает генетику кукурузы, в частности летучие вещества, которые называются оксилипины и отвечают за сигнальную активность, то есть общение растения с другими организмами.

"Когда растения их выделяют, они воспринимаются окружающим миром, каждым царством: растений, животных, насекомых, грибов, бактерий - практически всем, что окружает растение", - рассказывает доктор Коломиец.

Эти оксилипины, или окисленные жирные кислоты, хорошо изучены в людях и животных, но об их функции у растений известно очень мало. Хотя, например, у кукурузы за их выработку отвечают сразу 13 генов, тогда как у человека - только шесть.

"Это очень интересно - как растения общаются друг с другом. Это будто разговор растений с окружающим миром. Они не имеют глаз, но имеют специальные рецепторы, которые воспринимают эти летучие молекулы", - говорит ученый.

Недавно американский сайт Science Daily опубликовал статью об одном из исследований доктора Коломийца. В ней говорится о том, что скошенная трава, выделяя в воздух определенные пахучие вещества, таким образом не только сигнализирует о своей беде, но и привлекает полезных насекомых к спасению.

Доктор Коломиец также изучает канцерогены, которые выделяют некоторые грибы. Он рассказал, как несколько лет назад, приехав с женой в Киев, зашел в кафе в Гидропарке и нашел там объект своих исследований.

"Попросили к пиву арахис. А когда я открыл пакет, то чуть с ума не сошел, потому что арахис был покрыт этими зелеными грибами, которые выделяют канцерогены и которыми я занимаюсь, - говорит ученый. - Я их точно знаю, я знаю, как они выглядят, как они пахнут. Я обратился к бармену и сказал ему, что если он не хочет отравить людей, то должен выбросить всю партию этого арахиса. Я очень был расстроен этим событием, потому что очевидно, что в Украине никто не проверяет, что мы едим".

Что самое сложное в Вашей работе?

Очень высокая конкуренция за государственное финансирование исследований. Средний показатель - один положительный ответ на 20 заявок. Поэтому большую часть времени ученых идет не на опыты, а на написание заявок на гранты.

"Проблема не в том, что мы пишем плохие гранты, а в том, что очень много умных ученых и не хватает финансирования на исследования. И это вряд ли изменится в ближайшем будущем, так как дураков (в американской науке - Ред.) осталось очень мало", - шутит доктор Коломиец.

Кирилл Краснов

• Ноттингемский университет, Школа математических наук, Великобритания
• Выехал из Украины в 1996 году

"Несмотря на то, что теория относительности такая старая - ей уже сто лет, - ее продолжают изучать и находить в ней много нового и интересного", - рассказывает профессор математической физики Кирилл Краснов.

Его специальностью является гравитация - ключевой элемент теории Эйнштейна. Ученый разрабатывает новый математический язык, который должен упростить описание этого явления.

Профессор Краснов говорит, что то описание, которое предлагает теория относительности, часто заводит физиков в слишком сложные расчеты, которые, однако, приводят к простым результатам.

"За прошедшие десять лет люди поняли, что существуют простые способы считать эти ответы. Но эти методы не работают в некоторых ситуациях. Возможно, это звучит не очень конкретно, но я не знаю, как это описать без технических терминов", - словно извиняясь говорит ученый.

Но для особо любознательных поясняет: в теории относительности основной объект, который используется для описания гравитации, - это метрика. Однако, оказывается, гравитацию можно описать и другим объектом - так называемой связанностью.

"И вместо динамической теории метрики в этом новом описании гравитацию описывают как динамическую теорию связанности", - ставит все на свои места профессор Краснов.

Какой практический результат может иметь такая работа?

Теоретики обычно недолюбливают такие вопросы, потому сделать долгосрочный прогноз для практических последствий открытий в фундаментальной науке практически невозможно. Это все равно, что кто-то с открытием электричества предсказал изобретение цифровой видеокамеры. Однако профессор Краснов терпеливо поясняет.

Гравитация - это единственная физическая теория, которая при применении квантовой механики теряет смысл. Новый подход, который разрабатывает команда под его руководством, может лишить физиков такой проблемы и связать гравитацию с квантовой механикой.

"Проблема квантовой гравитации - это, возможно, самая интересная проблема современной физики. Когда научной общественности удастся решить эту проблему, это будет прорыв, который, без сомнения, будет иметь практическое применение", - говорит ученый.

В 2011 году профессор Краснов получил большой грант от Европейского исследовательского совета на свой проект. Благодаря этому теперь он возглавляет исследовательскую группу DIGT, в составе которой есть аспиранты.

Профессор говорит, что общение с молодыми учеными, не обремененными научными званиями, - одна из самых приятных частей его работы. "Очень часто профессорам ничего, кроме их деятельности, не интересно. А аспиранты - это молодые люди, которым интересно все и которые задают интересные вопросы", - говорит ученый.

Что самое сложное в Вашей работе?

"Чтобы не мешали думать".

Руслана Радчук

• Отдел молекулярной генетики, Институт генетики культурных растений, Гатерслебене, Германия
• Выехала из Украины в 1996 году

Ищет и исследует гены, задействованные в развитии семян гороха и ячменя.

"Сразу после оплодотворения, когда сливаются наследственные молекулы родительской и материнской половых клеток, начинает разворачиваться сложная генетическая программа, - объясняет доктор Радчук. - В это время формируются отдельные ткани новых семян, которые еще питаются материнскими соками, но постепенно запасают питательные вещества для следующего поколения".

Именно эти запасы в семени являются также основным источником существования человечества. Каким образом реализуется наследственная программа, какие ключевые гены регулируют транспортировку, метаболизм и запасание питательных веществ - тема научного поиска Русланы Радчук.

"В частности меня интересуют гены, задействованные в распознавании сахарного сигнала, который сообщает семя, что доставлено достаточно энергии и составляющих для синтеза и запасания крахмала или белков", - рассказывает ученый.

Этот сигнал, который распознают определенные молекулы в семени, запускает программу, обслуживает такое запасания.

"С помощью биочипов я наблюдаю одновременную работу десятков тысяч генов, которые включаются или выключаются в конкретный момент в отдельной ткани, и отслеживаю изменения при развитии семени, - рассказывает ученый. - Также я использую модельные трансгенные растения, в которых искусственно меняю работу отдельных генов и исследую, какие последствия имела эта замена для процесса развития семени".

Что самое сложное в Вашей работе?

"В самой работе, на самом деле, ничего сложного нету. Это очень интересная работа, которой я восхищаюсь. Самое трудное - это получение грантов, жестокая конкуренция, отсутствие каких-либо бытовых гарантий и не очень хорошая совместимость с семейной жизнью. Нужно постоянно искать какие-то компромиссы".

Вера Ефремова

• Институт реконструктивной нейробиологии, Боннский университет, Германия, студентка PhD
• Выехала из Украины в 2013 году

Работает со стволовыми клетками. Моделирует в лабораторных условиях, как развивается кора головного мозга человека во время эмбриогенеза - развития зародыша.

"Если коротко, то это выглядит так. Мы получаем от пациентов клетки кожи, репрограммируем их с помощью вируса или другого способа к состоянию стволовой клетки и выращиваем из них нейроны головного мозга", - рассказывает ученый.

Вера Ефремова также изучает генетическое нарушение, в результате которого ребенок рождается с так называемым "гладким мозгом" - без извилин коры головного мозга.

Сравнивая развитие клеток, которые имеют генетические отклонения, с развитием нормальных клеток, она пытается больше узнать о развитии головного мозга человека. Правда, добавляет г-жа Ефремова, это пока не дает возможности вылечить такие болезни.

Однако в будущем, говорит она, техника репрограммирования клеток может помочь в лечении широкого спектра болезней.

"Например, у человека заболевание печени. Он приходит к врачу, у него берут пункцию с кожи, делают из нее стволовые клетки и за два месяца выращивают клетки печени", - рассказывает исследовательница.

Но есть одна сложность. У клеток есть память, и даже после репрограммирования они на каком-то уровне помнят, что раньше они были кожей, а не мозгом.

"В этом есть определенная опасность, и поэтому это не лекарство от всего, - говорит Ефремова, проводя аналогию. - Вы написали что-то на листе бумаги карандашом, а потом стерли. У вас якобы чистый лист. Но оттиск от карандаша еще остался".

Что самое сложное в Вашей работе?

"Если хочешь заниматься наукой, ты должен быть готов к двум вещам: огромному количеству работы, которая не заканчивается практически никогда, и огромному разочарованию. Любой человек, работающий в лаборатории ежедневно, вам подтвердит: 95% того, что ты делаешь, не работает. Но на самом деле это все опыт. Пожалуй, это так же, как с серьезными отношениями".

Источник: ВВС Украина