Новости

28 июля, 2022 13:40

Биология суперспособностей: как нигерийские комары сделали ПЦР-тест на Covid-19 доступнее. «Разговор за жизнь» с биологом Олегом Гусевым

Источник: Naked Science
Животных по праву можно назвать супергероями. Одни способны регенерировать до 70% кожных покровов, потерянных в побеге от хищника, другие оживают после пяти лет в холодильнике, третьи всыхают в грязь и воскресают от воды — всех не перечесть. Изучением молекулярно-генетических механизмов подобных суперспособностей и странных биологических феноменов занимается русско-японский профессор Олег Гусев. Зачем он этим занимается, как попал в Японию и чем наука там отличается от российской, профессора Гусева расспросил профессор Михаил Гельфанд. Naked Science публикует это интервью в рамках цикла « Разговоры за жизнь»* — совместного медиапроекта Сколтеха, Российского научного фонда и Naked Science.
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
3 / 4
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»
Олег Гусев / © Евгений Гурко для «Разговоров за жизнь»

Первый вопрос более или менее стандартный: где вы учились и как вас занесло заниматься биологией?

Это самый длинный вопрос. Потому что я до окончания одиннадцатого класса был полноценным, полноправным физиком, занимавшим призовые места на олимпиаде. И я был четко уверен, что я буду заниматься астрофизикой, у меня было все решено примерно лет с четырех, это никак не менялось. Но мой папа, физик, имел несчастье — и сейчас имеет — быть большим походником, в окружении физиков я много путешествовал по России. И меня как-то переклинило в некий момент, и в десятом классе я сказал, что я поеду учиться на зоологию беспозвоночных. Потому что в одном из походов увидел огромное разнообразие, когда только погибшую ящерицу сразу облепили кучи каких-то насекомых. Я так проникся, что после возвращения купил книжку Жана Фабра, прочитал про ос и сказал: «Ребята, физика — это все не то, я иду заниматься беспозвоночными».

В Москве?

Я окончил Казанский университет и в нем до сих пор работаю.

Как вы из зоологии беспозвоночных пришли к молекулярной биологии?

У меня вообще странная жизнь…

Давайте я вам скажу секрет. У всех, с кем я разговариваю, жизнь довольно затейливая. Предыдущий зоолог беспозвоночных, с которым мы разговаривали, Александр Борисович Цетлин, заканчивал физико-математическую школу.

Я окончил 131-ю школу, физико-математический лицей города Казани, это лучшая школа в городе, очень известная в России. И пошел заниматься зоологией беспозвоночных.

А в молекулярную-то как?

Моя мама мечтала, чтобы я занимался биомедицинскими вещами, но я сказал: «Я пойду на зоологию беспозвоночных». И вот бандитская Казань, 90-е годы — какие беспозвоночные, что это за бабочки и осы? Я сказал себе и родителям, что я сделаю так, что никто из нас не пожалеет. С первого курса я стал ездить в стройотряд на биостанцию Казанского университета на острове Средний в Белом море. Поэтому вся моя работа была связана с морской биологией — в Казани, в центре России, — и я решил так ею заниматься, что никому мало не покажется. Я пошел, как это теперь называется, «гуглить» — в библиотеку, взял запыленный реферативный журнал и стал смотреть, кто еще в мире занимается раками и крабами, которыми я интересуюсь. Нашел японского коллегу-профессора, написал письмо, не электронное, бумажное, отправил и получил ответ. У нас завязался контакт, я получил стипендию японского правительства, приехал в Японию, благополучно защитил кандидатскую диссертацию по морской биологии с вкраплениями генетики.

Это загадочная история, там есть крабы, которые живут на холмах, и они проходят несколько дней пути, чтобы добраться до моря ночью в прилив, выметывают икру, из икры тут же вылупляются маленькие крабики и расплываются. Все это синхронизировано, потому что крабы сухопутные, и надо было понять, что же там за таинственное вещество, которое обеспечивает эту синхронию.

А на последнем курсе японской аспирантуры я встретил странного ученого, который сказал: «Чтобы не было сомнений, чем заниматься, надо объяснять другим». А мне было сложно объяснять, какими крабами я занимаюсь, кому это надо. И еще он сказал, что нужно заниматься чем-то очень выдающимся, очень необычным: «Вот я занимаюсь самым странным комаром в мире, которого не так давно открыли». Тогда я спросил — это был судьбоносный момент: «Можно я присоединюсь к вашим замечательным исследованиям комара?» И с тех пор я стал полностью генетиком.

Я запутался. Если вы собирались быть астрофизиком, а мама хотела, чтобы вы были биомедиком, то зоология беспозвоночных — это, конечно, хороший компромисс, но в гладкий рассказ оно как-то не укладывается.

Мне очень повезло с родителями. В тот момент, когда у меня проходил переход из физики в зоологию беспозвоночных, я метался в разные стороны, у меня долго единовременно жили ядовитые тарантулы, тридцать хомяков и все прочее, а у родителей была очень хорошая стратегия: если ребенок, уже достаточно взрослый, что-то хочет попробовать, лучше ему не мешать. Это прекрасно сработало.

Неужели про синхронных крабов плохо рассказывать как про удивительную биологию, которой ты занимаешься? У вас очень хорошо получилось, даже тембр голоса поменялся: «Крабы ночью спускаются с холма…»

Это очень интересно, уникальный пример, но его все равно толком не расскажешь: «Есть такая протеиназа, она выделяется мамой и сигналит маленьким крабикам, что пора копать, сейчас они попадут в воду и там нужно за 30 секунд прорвать оболочку яйца и уплыть». Но когда меня спрашивали, ну и зачем это надо нормальному человеку, это было слабое место.

Вы учились в Японии на японском или все-таки на английском?

У меня есть природная склонность к языкам: я не старательный, это врожденная особенность. Я вообще люблю зеркалить людей, наверное, поэтому я нормально выжил в Японии.

Я приехал в Японию по стипендии японского правительства, это был большой конкурс, по всей России ее получали несколько человек в год.

Какой это был год?

2000-й. Когда мы приехали в Японию, нам был положен курс языка, а я пытался подготовиться и выучил японскую азбуку, 28 иероглифов катаканы, и мог написать свое имя. Нам сказали, что нужно сделать две группы: для начинающих и продвинутую. Один мой коллега-мексиканец уже лет пять плотно занимался японским языком и сразу был в продвинутой группе. Ему было одному скучно, и меня поместили в эту группу, я же умел писать свое имя. Там все было на японском языке, все учебники. Я всегда гордо говорю, что я был вторым в нашей группе по письменному японскому и первым — по разговорному, но не говорю, что нас было всего два человека.

Перед тем как поехать в Японию, я читал книги, где было написано, что ты никогда не сможешь стать в Японии своим человеком, всегда будешь «гайджином» — иностранцем. И я решил: я назло стану настоящим японцем. По-моему, люди, которые приезжают в Японию, проходят через четыре основные стадии приятия. Сначала ты думаешь: блин, все классно, все добрые, все кланяются, всё есть, холодный лимонный чай — всё, жизнь состоялась. Потом ты понимаешь, что страна совершенно другая, ты реально чужак, ничего не понятно, и ты говоришь: так, всё, я постараюсь максимально стать японцем, выучу японский язык, буду следовать всем этим правилам…

Прошу прощения, я перебью. Что делать с миллионом японских вежливых частиц и как правильно употреблять глаголы? Вы умеете на глаз определить, какую частицу надо употреблять, разговаривая с конкретным человеком?

На некотором уровне знаю. Я попадаю в верхние пять процентов иностранцев, говорящих на японском языке. Даже в плане вежливости, потому что в японском языке, чтобы оскорбить человека, нужно просто не с той формой вежливости сказать «большое спасибо». Не идеально, там есть куда стремиться. В какой-то момент я решил, что попытаюсь этого достичь, стану настоящим японцем. Тогда приходит последний барьер, и ты понимаешь, что не очень хорошо понимаешь эту страну, то есть все равно будешь иностранцем. Это — ключевой момент; из пятидесяти человек, которые приехали со мной учиться в Японии, все уехали, в Японии никто не остался. Ты все сделал, ты хорошо говоришь по-японски, ты понимаешь эту культуру, но это все равно не будет твоя вторая родина. Это никак не исправить, ты всегда будешь иностранцем. Поэтому, когда я прилетаю в Шереметьево, я чувствую, что я в своей стране. Я понимаю эту страну, я понимаю этих людей. В Японии я всегда в гостях. В очень хороших гостях, я профессор в японском университете. Но в гостях.

Японцы понимают, что иностранец может ошибиться?

Конечно, прекрасно понимают. Кейго — вежливый японский язык — это очень трудная тема. Со мной обычно бывает другая шутка: я на достаточном уровне говорю на японском языке, и часто японцы не могут поверить, что я говорю именно то, что хотел сказать. Потому что не предполагается, что иностранец может на таком уровне разговаривать. Ты говоришь вежливо, а японцы пытаются в голове перевести, что бы мог пытаться сказать этими словами иностранец, который не может знать настоящего значения этих слов, и, соответственно, пытаются реагировать, так сказать, додумывая.

Делают стандартную поправку, в ситуации, когда она не нужна?

Да. например, когда тебе в магазине говорят: нужен ли вам чек, то японцы не говорят «не надо», они говорят «спасибо», и это означает «не надо», это специальная форма. А когда я говорю «спасибо», японцы думают: так, это же иностранец, так что вот вам чек, как вы и сказали. Такое очень часто бывает, внешность не обманешь.

Насколько стиль занятий наукой в Японии похож на европейский?

пония пытается из штанов выпрыгнуть, чтобы обеспечить иностранцам хорошую жизнь. Например, моя супруга — она русскоязычная, не очень хорошо говорит на японском, но она хорошо функционирует, потому что все формы есть на английском языке. Она приходит в муниципалитет и чуть ли не знаками показывает, что она ничего не понимает, и за нее там всё пишут и всё делают. В этом плане Япония очень пытается помогать иностранцам, но до какого-то уровня — ты будешь максимум хорошим профессором, но ты не будешь рулить японской наукой.

Вот какой отпечаток на меня наложила Япония в плане занятия наукой: не спорить. Если российский или американский ученый слышит какую-то ерунду, мы выступаем, выражая негодование. Для японцев — это банально, все, наверное, это знают — важно не задеть чувств человека. Даже когда ты слушаешь какую-то абсолютную ерунду, ты сначала скажешь: «Ммм… а я и не знал, я пойду почитаю» — только чтобы не задеть человека, потому что он может искренне ошибаться, может, у него от этого жизнь зависит. Ему что-нибудь не то скажешь — «гомеопатия не работает» — и он всё, сейчас спрыгнет с девятого этажа, узнав эту страшную тайну. Поэтому в Японии всё направлено на поддержание реноме, сохранить другому лицо. Это очень влияет.

Теперь я понимаю, почему вы так успешны в Казанском университете.

Ой, какая хорошая подколка. Но это правда, мой порог для того, чтобы я начал выходить из себя, ругаться, делать какие-то деструктивные действия, мне кажется, намного выше, чем у других многих людей.

Я замечал.

Это не всегда хорошо, но это однозначно отпечаток японской жизни.

Вы сейчас говорили про стиль общения, а я спросил немножко другое, про стиль занятий. Просто для примера: в России приняты научные школы — сейчас это размывается, но тем не менее — есть сенсей, у него ученики, потом кто-то из учеников сам становится главой школы, они могут поругаться по дороге, но это уже страшная трагедия. А есть американский стиль, когда ты делаешь магистерскую в одном месте, PhD в другом, и еще потом пару постдоков, и если ты всю жизнь просидел в одном университете, то это означает, что в тебе что-то не так.

Я этот вопрос сразу понял, но мне на него трудно ответить, и сейчас я объясню, почему. Дело в том, что, когда я приехал в Японию, этот стиль, с сенсеями и семпаями как раз был в разгаре. Мне в этом нравится, что лаборатория организована в плане преемственности: поступают молодые ребята, они попадают под опеку более старших. У более старших свои учителя — это называется не «сенсей», а «семпай», человек, который тебя старше. Он тебя учит, это преемственность, профессора могут быть царями и богами. Но это ведет к тому — до сих пор это так, — что в Японии огромное количество нервных срывов, потому что они не могут напрямую выражать свой негатив. Так было в 2000 году. Сейчас Япония пытается максимально нагнать американский стиль работы, и сейчас есть негласные правила — даже, может быть, гласные правила: чтобы занять хорошую позицию в Японии, ты должен обязательно уйти из лаборатории, в которой ты работал, и провести несколько лет за границей. Все ведущие ученые, что в RIKEN, что в Киотском, в Токийском университете прошли через эту схему. То есть оставаться вечно в этой своей школе, со студента доходить до научного сотрудника, завлаба — это в Японии уже не комильфо. Формируются целые новые экосистемы, например, OIST, Окинавский институт науки и технологии, который был создан на склоне горы, и там ситуация близкая к европейской. Тот же самый RIKEN, в котором я сейчас работаю на полставки, в нем есть такая цикличность, предполагается пятилетний или шестилетний цикл. Япония пытается нагнать Америку, но, видимо, немножко поздно начала и, конечно, отстает.

На полставки в RIKEN, а где основная?

Я пошел на повышение, я профессор на медицинском факультете в самом центре Японии, в университете Juntendo. Я почти биомедик, исполнил тайное желание своей мамы.

Она жива?

Нет, скончалась три года назад, скоропостижно, когда я был в Японии и папа был в Японии.

Чуть-чуть не успели?

Чуть-чуть не успел. Я работаю с этого года.

Обидно, конечно.

Это правда.

Давайте про комара. Вы поговорили с профессором… это был Кикавада?

Это был его начальник, его зовут Такаши Окуда. Это прекрасный ученый и прекрасный человек. Он занимался какой-то своей темой и прочитал книжку, где было написано, что сорок лет назад ученый Вандерпланк в Нигерии описал некий феномен, когда он залил грязь водой и оттуда вылез этот комар. Окуда-сан запомнил это дело, понял, что в мире нет других таких странных комаров, и поехал в Нигерию, в самый грабеж и терроризм, чтобы найти там этого комара. Потом он потратил десять лет на то, чтобы сделать колонию у себя в лаборатории, под столом; параллельно делалась основная работа — изучать каких-то вредителей сельского хозяйства. Как только он сделал колонию, завертелась вся эта история. Я очень удачно вскочил, когда не было никакой генетики этого комара, только физиология, а движение в сторону генетики только началось. А замечательный Кикавада был на тот момент, скажем так, средним научным сотрудником, и он был против, что Окуда-сан привел какого-то непонятного русского: зачем нам еще люди, гранты не бесконечны и так далее. И все это развернулось в то, что мы теперь с Кикавадой лучшие друзья и у нас такая редкая, в общем-то, российско-японская дружба, просто железобетонная. С тех пор мы в этой области и развиваемся.

Для протокола скажем, что «эта область» — это молекулярная биология и генетика всяких экстремальных организмов. Что же вы теперь объясняете, когда вас спрашивают, зачем этим надо заниматься?

Буквально в этом году у меня появился суперский пример. Вот вы не поверите, но я сейчас очень просто объясню. Раньше я говорил как: это технология сохранения в будущем, когда холодильники сломаются, у нас все это будет, крайне интересно и так далее. Но с прошлого года у меня появилось железобетонное объяснение. Когда наши с вами соотечественники прилетают в аэропорт…

Подождите минуточку. Мы вернемся к этому, я прошу прощения, что перебил, но мне не хочется сразу уходить от темы. Вы говорите, что бросили крабов, потому что не могли объяснить, почему интересно изучать, как крабы на горе догадываются, что им всей толпой пора идти вниз.

Да.

Что трудно объяснить, потому что приходит налоговый инспектор — мы тут обсуждали с профессором Аптом — и говорит: на что ты тратишь народные деньги?

Да, и время.

«Кому они на хрен нужны, твои крабы?» Но после этого вы двадцать лет занимались комаром и говорили какие-то тоже малоубедительные обещания — я ж помню все это — про то, что мы будем клетки сохранять в каком-то непонятном будущем. Казалось бы, это объяснение… что?

Не канает.

Как же вы эти двадцать лет прожили?

Про комаров объяснять было проще, чем про крабов. Я должен еще признаться, что был еще один фактор, и он до сих пор меня преследует. Не всегда биологический феномен — самый удачный объект для делания науки. Я как-то коряво это сейчас говорю, но попытаюсь объяснить. Дело в том, что со своими крабами я работал в лаборатории, которая была физиологическая и зоологическая, в основном это была экология. Когда я пришел и сказал: сейчас я буду делать генетику, ее пришлось ставить с нуля. Сложность с этими крабами была в том, что, чтобы их добыть, надо было ехать на машине несколько часов, с фонариком ползать по горам, ждать, когда они прибегут. А чтобы набрать биологические образцы, чтобы их потом проанализировать на HPLC и посмотреть, какие там белки, или для генетики, нужно несколько ночей с фонариком побегать…

А тут вам профессор уже всех комаров из Нигерии привез и линию развил…

Да. С крабами я в какой-то момент уперся в баланс трудозатрат и перспектив.

Можно иметь замечательный объект, но он при этом по разным причинам будет слишком сложен в работе.

Да. Мы с этим до сих пор набиваем шишки. У нас есть проект про спячку сонь, скоро будет статья про геном сони, но оказалось, что недостаточно иметь какой-то интересный феномен. Когда приходится в Волгограде закупать этих сонь, они гетерогенные, нам их в лесу ловят и привозят, их непонятно как держать, нет генома, нет методологии, как с ними работать, это, конечно, сложно. А с комаром все очень хорошо сложилось.

Но ведь это приводит к тому, что все упираются в полдюжины модельных объектов, с которыми легко работать, к которым все привыкли, и мы получаем какую-то очень кривую биологию. В старых работах зверье было самое разное.

Вы сейчас озвучили, наверное, самый большой конфликт. Обратите внимание: у нас лаборатория в Казани называется «Экстремальная биология», и мы пытаемся держать этот баланс. То есть мы занимаемся крайне необычными феноменами, пытаясь это делать на объектах, которые по максимуму подходят для работы: это иглистые мыши, наш комар, неубиваемая пиявка… Это, кажется, то, где происходит встреча суперспособностей объекта с методологией, которую можно применить. И, конечно, NGS (секвенирование нового поколения) нам помог, геномные исследования. Для нас это была просто революция.

Вернемся к полезному комару.

Вы правильно заметили — все эти годы у нас были всякие лазейки: мы космические эксперименты проводим, у нас хорошие статьи. А сейчас нам помогла пандемия ковида, потому что в аэропортах, когда вы прилетаете и хотите сделать ПЦР прямо на месте, делают экспресс-ПЦР — это дороже, но быстро. Например, в Шереметьево есть такие красные стойки. Так получилось, что для производства нужных ферментов, полимеразы и обратной транскриптазы, используются клетки нашего комара. Они такие неприхотливые, что мы решили попробовать экспрессировать в них рекомбинантные белки, и это прекрасно сработало.

Просто клеточная линия оказалась технологически хорошей?

Она оказалась устойчива к побочным эффектам: обычно, когда ты что-то экспрессируешь внутри клетки, там все портится, плохо сворачивается…

Грубо говоря, ваша линия устойчива к перепроизводству чужого белка, потому что исходно умела справляться с белковым шоком при высыхании?

Да, и ее можно хранить в сухом виде. Теперь можно хорошо объяснять, когда меня совсем к стенке прижимают: «Зачем вы изучаете комара? — Это же прекрасный продуцент». Сначала я, конечно, даю лекцию по поводу, как мы будем бороздить просторы Космоса, что мы храним чувствительные белки внутри этих клеток — это все абсолютнейшая правда, — но самое простое вот: при комнатной температуре нужна только трегалоза, клетки комара и продуцированные в них белки.

Тяжело было организовывать лабораторию в Казани?

До сих пор очень тяжело. Я абсолютно честно всю свою жизнь работаю на две страны. Моя японская лаборатория официально связана с Россией. Привлечение авторитета японской стороны начиная с партнерства Казанского университета и RIKEN, сейчас Казанского университета и Juntendo, в какие-то моменты добавляло репутационного веса. Первые пятнадцать лет моей работы в Казанском университете, когда я учился в Японии и работал, она находилась на каком-то криптоуровне. Но в какой-то момент в RIKEN приехал президент Татарстана, мы с ним все обсудили, а тут еще и программа повышения конкурентоспособности университетов (5-100) началась. Так у нас появилась лаборатория в Казани.

Чисто технически: российские экспериментаторы часто плачут, что то неудобно, се неудобно, то наборы запаздывают, то антитела прокисли, потому что их на таможне из холодильника вынули, то еще что-то…

Здесь простое объяснение: мы сели на одну технологию, высокопроизводительное секвенирование, и до недавнего времени на нем все и делали.

Секвенировать в России в два раза дороже, чем в любом другом месте.

Это правда. Но, опять же, спасает российско-японское партнерство. Кикавада — это invitro и invivo: клеточные работы, создание рекомбинантных линий. А мы — это NGS и биоинформатика. Вот такая спайка.

То есть более простые и технологичные вещи вы делаете здесь, а более тонкие, требующие в том числе лучшей логистики, в Японии.

Вот что самое удивительное. Когда погружаешься в процесс в той же Японии, внезапно открывается, что системы закупок — да они одинаковые. Но почему же в нашей стране это полгода, а в Японии меньше недели?

С другой стороны, если вы погрузитесь в логику «Мерседеса», то обнаружите, что логика та же самая, что у «Жигулей»: колеса, руль, карбюратор…

Вот это для меня было просто откровение. Поставка заранее, коммерческие предложения, договор, аукцион — все так же, как в России. Но почему-то «Мерседес» и «Запорожец».

Буквально в этом году мы начали эволюционировать в сторону универсального центра. Я не очень уверен, что у нас получится, но мы технологию для валидации — это in situ гибридизация, привлечение морфологов и гистологов — начали пытаться формировать в Казани. Здесь тоже, конечно, не обходится без международных партнеров: это и Игорь Адамейко, и Петя Харченко…

Партнеры у вас хорошие, с такими партнерами…

Мы пытаемся. Это сложно, потому что ребята из нашей лаборатории чувствуют вкус хороших коллабораций, и они все стремятся в Сколтех и в другие места. Они продолжают с нами сотрудничать, но формировать сильную региональную лабораторию, конечно, очень непросто.

Проблема не в том, что уезжают, а в том, что не приезжают, не возвращаются. С другой стороны, это создает вам сеть коллабораций.

Абсолютно. Опять же, это мое японское наследие, я стараюсь никогда не портить отношения со своими экс-выпускниками…

Я тоже, без всякого японского наследия…

Есть замечательный комар, который, как оказалось, имеет большое народнохозяйственное значение. Есть сони, которые чудесные, потому что впадают в спячку, но с ними трудно работать. А кто еще?

Раскрываем все тайны. Мы умнеем потихонечку, но тут всегда есть некоторый баланс маргинальности и перспективности. Одна из наших любимых тем — неубиваемая пиявка. Она тоже была открыта совершенно случайно, когда один из наших японских коллег, специалист по черепахам, вытащил из глубокой заморозки пятилетней давности черепаху, конечно мертвую уже, и на ней ожила и поползла в сторону двери пиявка. Оказалось, что вид пиявок, живущий в субтропиках, из рода Ozobranchus, почему-то способен выносить мгновенную заморозку без всякой подготовки, в отличие от комара, которому перед высыханием эта подготовка необходима.

Это какой-то побочный эффект, зачем это умение в тропиках?

Конечно, это абсолютно неадаптивное.

Еще один наш очень любимый экстремальный объект — курица. Есть такое явление, широко используемое в сельском хозяйстве, температурный торпор. Идея в том, что развитие куриного эмбриона можно затормозить несильным изменением температуры. Понижение температуры на пять градусов останавливает эмбриогенез, а через пару недель, подогрев яйцо, вы все перезапустите.

Понятно, как это продавать народному хозяйству.

Конечно. Оказалось, что это вообще неизведанная тема, хотя сельское хозяйство это замечательно использует. Синхронизация выклева бройлеров — все это делают, но никто не знает, как это работает. Раскрою секрет: оказалось, что огромное влияние имеет кислотность среды, которую опосредованно изменяет температура. Судя по всему, это чуть не один из основных законов природы, что контроль эмбриогенеза и развития у разных объектов происходит через кислотность и щелочность среды.

У всех птиц?

Даже у рептилий, потому что температурная синхронизация очень важна, чтобы потомство вылуплялось одновременно. Температурный торпор давно известен, но глубоко этим никто не занимался. Оказалось, что мы чуть ли не первые, кто на это стал смотреть с точки зрения генетики.

А как у рептилий, у которых температура определяет пол?

Это немножко другой феномен.

Как одновременно работают два механизма? Или у тех, у кого пол определяется температурой, торпора нет?

Насколько я помню по обзорам, температурный контроль пола определяется небольшой флуктуацией. А для того чтобы впасть в торпор, нужно более значительное изменение температуры.

Это означает, что после торпора они все будут одного пола?

Дело в том, что при торпоре, как мы видим, происходит достаточно резкое торможение всех генетических процессов. Может быть, при легком понижении температуры работает что-то другое.

Один механизм работает при грубых изменениях температуры, и он работает на синхронизацию. Другой работает на тонких изменениях температуры и работает на выбор пола. Если это не растащить по времени, то как эти два механизма могут сосуществовать?

Хороший вопрос, не знаю. С курицами мы видим, что понижение температуры не блокирует транскрипционную машину, а в каком-то смысле разворачивает ее в сторону омоложения. В состоянии торпора начинается активация транскрипционных факторов, которые характерны для более ранних стадий эмбриогенеза.

Дальше из нашего «зоопарка» — это, конечно, весь спектр хирономид. Конечно, наш неубиваемый сухой комар — чемпион, но еще есть хирономиды, живущие в суперсоленых озерах, в суперкислотных озерах, в суперщелочных озерах, а зачастую они живут в тех местах, где другие беспозвоночные организмы просто неспособны выживать. В суперсоленых озерах, где самая большая соленость, все дно просто выстлано личинками хирономид, и ничто другое там визуально не определяется.

Прекрасный объект, к которому мы тоже всё подбираемся и не можем подобраться, это мухи, которые питаются на нефтяных и на асфальтовых озерах, на поверхности. Они кушают тех, кто там прилип, и постепенно заполняют себе весь пищеварительный аппарат нефтью — и нормально.

Вы пробовали смотреть у этих мух кишечный микробиом?

Нет, никак добраться не можем. Видите, у нас объектов больше, чем возможностей.

Интересно было бы сравнить с микробиомом нефти.

Конечно, это наша мечта. И сама генетика, и микробиом — это очень интересно.

И наш последний «хит сезона» — иглистые мыши. Не очень знаю, сможем ли мы опередить иностранных конкурентов, надеемся. Это животные, которые могут регенерировать и восстановить без шрамов 70% кожи, потерянной с телом. У них сзади есть такие колючки, как у ежика, поэтому и называется иглистая мышь. Но основная ее защита от врага — оставить у него в зубах шерсть, кожу и убежать. От нее можно отодрать три четверти кожи, и она регенерирует без шрамов.

И без бактериального заражения?

Да, потому что, как мы уже знаем и из своих наблюдений, и из статей, здесь работает особый контроль иммунной системы, когда активация иммунитета происходит совершенно по-особенному. Мало того что кожа… Мы заметили, что они отрезанные уши научились себе как-то восстанавливать. Мы осенью этого года бегали по всей России, скупали у заводчиков по сто рублей этих мышей, сделали колонию в Казани. Нас спрашивали: вы что, змей кормить покупаете? — «Нет, для большой науки». То есть у нас теперь в Казани есть колония иглистых мышей.

Что вы будете делать, когда интересные звери закончатся?

Это не заканчивается, у нас такой огромный wish list. По-моему, в интервью с Цетлиным прозвучало, что, мол, всё, зоологов отодвинули, теперь исследования эволюции делаются совсем другими методами, до свидания. А я такой говорю: «Да нет, наоборот. Это мы сейчас приходим к зоологам и говорим: ребят, а вы случайно в своих походах не видели чего-то необычного?» Сейчас у Игоря Адамейко выйдет прекрасная статья про контроль серотонина в развитии. Помогли ему, чтобы хорошо опубликоваться, зоологи, которые увидели, что разные популяции полевок мигрируют по-разному. Зоологи становятся главными людьми. Секвенировать теперь можно на каждом углу, а вот что секвенировать и куда посмотреть? У нас список скорее даже пополняется, поэтому я не боюсь; пока переизбыток.

С другой стороны, механизмы всегда разные, и как только вы уходите с чисто описательного уровня — даже геномно-описательного — на молекулярно-механистический, там становится безумно сложно.

Все правильно. Наша общая работа с комаром: за полгода сделали биоинформатику и потом два с половиной года…

Обдумывали.

…чтобы проверить одно хорошее предсказание.

Еще одна наша инициатива — сделать в Казани центр по секвенированию отдельных клеток. Здесь схема, которая сработала с комаром, будет хорошо работать: начинать со сравнительной геномики. Мы делаем эксперименты параллельно на обычных мышах и на иглистых мышах, и на контрасте разбираемся.

Проект с курицами внезапно нашел очень сильного японского коллаборатора, который изучает спячку африканской медаки, Killifish. Судя по всему, там такие же механизмы: контроль динамики развития на уровне кислотности, вовлечение аутофагии. Мы теперь объединяем куриц с рыбами при одной истории.

Если это общее у рыб и птиц, то это, по-видимому, общее и у всех позвоночных?

Надо еще немножко в этой области порыться.


Интервью состоялось в середине февраля 2022 года. Медиапроект «Разговоры за жизнь» — это цикл интервью с ведущими учеными, кто изучает жизнь в разных ее проявлениях. Материалы цикла выходят в разных форматах и в разных медиа. Из этих материалов складывается срез наук о жизни в период их подъема. Все интервью вы можете прочитать (а некоторые — посмотреть или послушать) на сайте «Разговоров за жизнь».

Теги
Интервью
18 июля, 2022
Александр Клименко — об итогах пяти лет «молодежных конкурсов» Президентской программы
В конце июня РНФ завершил отчетный период по очередной волне конкурсов Президентской программы исс...
6 июля, 2022
Глава РНФ Александр Хлунов рассказал о новых конкурсных правилах и бюджете на 2023 год
Вместо публикаций в научных журналах международных наукометрических баз данных Web of Science и...