В МГУ построят первый в мире биобанк с ДНК всего живого
Зачем России нужен такой дорогой "банк"? Ведь сегодня в мире есть множество хранилищ самых разных коллекций, от вирусов и генов до целых организмов. Скажем, в России имеется знаменитая Вавиловская коллекция семян растений, коллекция промышленных микроорганизмов и т.д.
- Несомненно, это очень хорошие биобанки, но наука стремительно идет вперед, она предлагает новые вызовы, на которые уже трудно отвечать старыми методами, - сказал корреспонденту "РГ" научный координатор проекта, кандидат биологических наук Петр Каменский. - Каждая из существующих коллекций "заточена" под какой-то один конкретный тип биологического материала. Это либо семена, либо микроорганизмы, либо клеточные культуры и т.д. Но весь опыт последних лет показывает, что наибольшее число научных прорывов, в том числе и в биологии, происходит на стыке дисциплин, когда исследования ведутся комплексно учеными разных специальностей, с использованием разного материала, в том числе вымирающих и малоизученных видов.
Словом, депозитарий - это не только и даже не столько хранилище. Это крупнейший научный центр, где будут идти исследования мирового уровня. А для этого надо, чтобы всё это располагалось, образно говоря, "под одной крышей", чтобы ученые могли одновременно работать, и с животными, и с грибами, и с растениями. Это сильно облегчит жизнь и сделает к.п.д. работы ученых намного выше.
Есть и другой аспект. Сегодня невозможно вести исследования на мировом уровне без доступа к глобальным базам данных о структуре биологических молекул и геномах различных организмов. Ученые практически ежедневно обращаются к таким хранилищам информации. В России подобные базы данных отсутствуют, приходится пользоваться международными. Пока допуск для россиян открыт, но кто знает, что нас ждет завтра. По словам Каменского, перекрытие этого канала может вызвать катастрофические последствия для российской науки.
Выбор МГУ для создания "ковчега" вполне логичен. Комплексные исследования здесь будут проводиться "сборными" командами. В них войдут не только специалисты по животным, растениям, грибам, микроорганизмам, человеку, но и математики, программисты, физики, географы, геологи и т. д. Благо в университете сосредоточены ученые всех этих специальностей.
Не менее важно, что в МГУ установлен суперкомпьютер "Ломоносов", который входит в топ-50 самых мощных машин в мире и является самым мощным в России. Это принципиальный момент, ведь для секвенирования геномов, создания баз данных биологической информации, моделирования различных систем требуются именно такие компьютеры. Словом, МГУ - лучший адрес для швартовки ковчега. Что же соберут в этом хранилище ученые? Будут действовать по принципу "каждой твари по паре"?
Кто знает, может быть, многие исчезнувшие виды животных и растений науке все же удастся восстановить. Фото: Сергей Куксин / РГ
- Конечно, в банке мы не будем собирать животных и растения всего мира, это бессмысленно и не нужно, - говорит Каменский. - Здесь в замороженном виде должны храниться их клетки и ДНК. Сегодня речь идет о фауне, которая присутствует на территории России. Особое внимание уделяется регионам Арктики. Вообще, Арктика проходит сквозной темой по всему проекту.
Специальный акцент делается на изучении уникальных животных, которые могут помочь создать новые технологии, в частности, для борьбы с раком и замедления старения.
В банке будет максимально представлено многообразие растений России, их клетки и ДНК. Сегодня мир столкнулся с глобальными проблемами. Нам грозит истощение растительных и животных ресурсов, сокращение биоразнообразия и ухудшение состояния окружающей среды. Сохранение всех видов живого, их генетического материала позволит не только уменьшить риск исчезновения определенных популяций, но и в перспективе возобновить утраченные.
Одна из главных задач биобанка - наиболее полное сохранение генного разнообразия населения России. А ситуация вызывает тревогу. По разным причинам сегодня происходит сокращение и даже исчезновение отдельных групп населения, носителей ряда эволюционно значимых генов, адаптированных к жизни в определенных условиях. Генные варианты, которые сегодня кажутся бесполезными или даже неблагоприятными, могут понадобиться человечеству в будущем.
Поэтому крайне важно создать криоколлекцию биологического материала человека, содержащую как редкие, утрачиваемые геномные варианты, так и распространенные на данный момент в популяции геномные варианты.
Если акцент на человеке, растениях, животных понятен, то почему на равных с ними в банке свое место должны занять микроорганизмы и грибы?
- Микробы - это первое звено в цепи эволюции и существенная часть земной биоты, - говорит Петр Каменский. - Они ускоряют многие процессы в биосфере, являются источником основных компонентов атмосферы, способствуют генетическому разнообразию на планете. Изучение особенностей микроорганизмов - ключ к решению многих экологических проблем, созданию прорывных промышленных технологий и перспективных для медицины и сельского хозяйства препаратов.
К примеру, в России, где много регионов с экстремальными условиями, данный вопрос приобретает особую актуальность. Дело в том, что так называемые экстремофилы обладают свойствами, позволяющими использовать их для разработки возобновляемых источников энергии, естественной очистки окружающей среды и т.д. Так что изучение микробов станет основой для разработки новых эффективных технологий.
Научно-технологическая долина при МГУ может быть построена к 2018 году, она будет занимать почти 430 тысяч квадратных метров.