Біофак СПбДУ
біофак СПбГУ
Колектив кожної науково-дослідницької лабораторії повинен включати не менше трьох співробітників, які мають науковий ступінь кандидата/доктора наук або рівний їм за рівнем закордонний науковий ступінь, не менше двох аспірантів та не менше трьох студентів СПбДУ. Лабораторії очолюватимуть провідні вчені, яких можна запросити з будь-якого університету чи наукового центру. Університет забезпечує колектив фінансуванням до 6 мільйонів рублів на рік протягом двох років із можливим продовженням ще до двох років.
Одним із переможців конкурсу мегагрантів СПбДУ став випускник Університету, професор Технологічного інституту Джорджії (США)Юрій Олегович Чернов із проектом Amyloid biology - Біологія амілоїдів.
Юрій Олегович закінчив біолого-ґрунтовий факультет Ленінградського державного університету по кафедрі генетики та селекції у 1980 році, після чого працював на кафедрі генетики та в Біологічному інституті ЛДУ, і пройшов шлях від науково-допоміжних посад до провідного наукового співробітника (з 1991 р.). Став кандидатом біологічних наук у 1985 році. Виконав дисертаційну роботу з рекомбінації у дріжджів групи Д.А. Горденіна, надалі досліджував генетичний контроль трансляції у дріжджів під керівництвом С.Г. Інге-Вечтомова у лабораторії фізіологічної генетики. У 1989-1990 роки був у відрядженні в Університеті Окаяма (Японія) у групі Б.Оно. У 1992-1995 роках - в Університеті Іллінойс (Чикаго, США) в лабораторії С. Лібман.
У 1995 р. був обраний за конкурсом на професорську позицію на біологічному факультеті Технологічного інституту Джорджії (м. Атланта, США), де працює зараз. Був заступником завідувача біологічного факультету з аспірантури, з 2009 р. призначенийдиректором новоствореного Центру нанобіології порушень макромолекулярного складання.
З українського боку ініціатором запрошення Ю.О. Чернова на організацію нової лабораторії виступив завідувач кафедри генетики та біотехнології СПбДУ академік С.Г. Інге-Вечтом. Лабораторія біології амілоїдів також продовжує, розширює та виводить на новий рівень дослідження, розпочаті раніше в рамках реалізації заходу 1.5 Федеральної цільової програми "Кадри інноваційної України", що проводилися в СПбДУ з ініціативи молодого перспективного співробітника кафедри генетики та біотехнології А.А. Рубель.
Через менше двох тижнів після перемоги, професор Чернов прочитав відкриту лекцію в Санкт-Петербурзькому державному університеті, а потім відповів на кілька наших питань.
Юрію Олеговичу, як Ви оцінюєте можливості розвитку науки, створювані зараз у СПбДУ?
В останні роки в СПбДУ багато зроблено для розширення експериментальної бази та залучення спеціалістів високого рівня. Ресурсні центри біологічної спрямованості, які я мав можливість побачити, мають чудове сучасне обладнання. Залучення провідних вчених ззовні Університету, у тому числі працюючих за кордоном (включно з колишніми співробітниками та випускниками) - це потенційно дуже ефективний підхід для подальшої інтеграції СПбДУ у світову академічну спільноту та для заняття в ньому місця відповідного реальному рівню Університету.
Я щойно отримав грант на організацію лабораторії, ми тільки на початку шляху, але підхід до реалізації програми мегагрантів СПбДУ – дуже серйозний. Подібні програми дозволяють використовувати на благо української науки та підготовки кадрів досвід таміжнародні контакти, накопичені найуспішнішими представниками української наукової "діаспори", що, у свою чергу, сприяє швидшому зростанню молодих вчених. У той час, коли я виїжджав до США в 90-ті роки, подібних можливостей було значно менше. Ефективність залучення представників діаспори для організації наукових лабораторій на Батьківщині вже наочно продемонстрована прикладом Китаю, і, гадаю, в Україні це теж принесе успішні плоди.
Яка мета Вашого наукового проекту, яких результатів Ви плануєте досягти і в які терміни?
Назва нашого проекту та створюваної лабораторії – біологія амілоїдів. Амілоїди - це спеціальні впорядковані волокнисті агрегати (полімери) білків, що мають незвичайне укладання. При цьому незвичайна укладання білка у складі амілоїду відтворюється, тому що знову приєднана молекула білка приймає змінену укладання, що точно відповідає укладці інших молекул цього ж білка, що входять до складу полімеру. Таким чином, амілоїд виконує свого роду роль структурної матриці здатної зраджувати і поширювати інформацію про своє укладання.
Амілоїди викликають найважливіші захворювання людини, такі як хвороби Альцгеймера, Паркінсона, Хантінгтона (українською іноді говорять «Гентінгтона»), за останніми даними, ймовірно, також і діабет типу II і деякі форми раку, а всього не менше (і ймовірно більше) 50 хвороб. Інфекційні амілоїди (пріони) передають захворювання, такі як коров'ячий сказ, між організмами (у тому числі і від корів людині. Втім, багато амілоїдів мають принаймні деякі пріонові властивості, оскільки вони можуть поширюватися між клітинами в організмі. Імовірність амілоїдних захворювань зростає з віком, наприклад, хворобою Альцгеймера хворіють 13% людейдосягли 65 років і майже половина досягли 85. Ця хвороба невиліковна і смертельна, як і багато інших амілоїдних захворювань. У міру зменшення смертності від серцево-судинних захворювань та раку, саме амілоїдні хвороби стануть основною причиною смерті для наступних поколінь. Є, втім, і корисні амілоїди і, як полімери, що самозбираються, амілоїди мають застосування в нанотехнології. Та й не тільки: один із прикладів білка, що самозбирається, з амілоїдними властивостями - це павучий шовк.
Незважаючи на важливість амілоїдів, механізм їхньої початкової появи, в більшості випадків, абсолютно незрозумілий. Лише небагато амілоїдів викликаються мутаціями в генах (ДНК), інші виникають спорадично, з невідомих причин. У пробірці багато білків утворюють амілоїди самі по собі, але більшість з них не роблять цього в живих клітинах. Ми хочемо розібратися з молекулярним механізмом виникнення амілоїдів та навчити передбачати білки з амілоїдними властивостями. Це дозволить розвивати профілактичні (і, можливо, терапевтичні) підходи до амілоїдних захворювань.
Як модельна система ми використовуємо мікроорганізм дріжджі, з яким порівняно легко (порівняно з людиною або навіть мишею) працювати. Модель дріжджів дозволяє аналізувати велику кількість індивідуумів і тим самим «ловити» навіть такі рідкісні події як спорадична поява амілоїдів. Ми вводимо в дріжджі білки людини та ссавців та вивчаємо механізм формування ними амілоїдів у дріжджовій клітині.
За допомогою цих підходів ми зможемо визначати, які білки мають підвищену здатність до утворення амілоїдів. Взаємодія з біоінформатиками дозволяє передбачати нові білки з такими властивостями, які можуть бути перевірені нашими методами. Зрештою ми зможемо виявлятифактори середовища (амілоїдогени), які сприяють розвитку амілоїдних захворювань (так само як раніше інші дослідники розробили методи виділення канцерогенів, що викликають рак).
Навряд чи вирішення всіх глобальних завдань, що стоять перед лабораторією, можливе в короткі терміни, але протягом найближчих двох років (початковий етап проекту) ми сподіваємося досягти серйозного прогресу в ідентифікації амілоїдогенних білків людини за допомогою наших підходів, і оптимізувати наші методи для виявлення амілоїдних середовища. Це відкриє шлях для подальших робіт, що ведуть до розуміння механізмів та профілактики амілоїдних захворювань. Відповідно до вимог програми, ми також плануємо публікацію низки статей у добре відомих міжнародних журналах, які піднімуть репутацію СПбДУ у цій науковій галузі. Нарешті, підготовка кадрів (студентів та молодих фахівців) через їх активну участь у науковій роботі на рівні міжнародних стандартів у галузі біології амілоїдів – одне з серйозних завдань, що стоять перед лабораторією.
Що нового з'явилося в технологіях та змісті навчання майбутніх біологів відколи Ви самі були студентом? Що ще з'явиться найближчим часом?
Наразі біологічна освіта стала більш міждисциплінарною. Значно більшу роль, ніж раніше грає комп'ютерна грамотність та використання комп'ютерних підходів у біології. Посилилася залежність підготовки висококласних біологів від експериментальної бази, підтримка якої на необхідному рівні потребує більших витрат та зусиль, ніж раніше. Роль участі студентів у наукових дослідженнях була високою завжди, але зараз ще зросла. Побільшало можливостей для міжнародних контактів, які відіграють велику роль у становленні сучасного фахівця, якомумає бути, я сподіваюся, працювати у відкритому світі.
Що можуть запозичити один в одного українські та американські виші?
Я думаю, українська освіта більш структурована та уніфікована. Це дозволяє будувати програму більш планомірно, мінімізувати повторення та перекривання. Плюсом американської системи є можливість для студента самому вибирати курси та вибудовувати власну спеціалізацію. Об'єднати ці дві переваги не дуже легко, тому що до певної міри вони суперечать один одному (більший вибір передбачає меншу структурованість і навпаки). Тим не менш, в ідеалі, звичайно, бажано було б мати збалансовану систему, яка б комбінувала переваги обох підходів.
Гарний біолог – хто це? Як їм стати?
На це питання коротко і загалом не відповиш, тому що бувають (і потрібні) різні біологи. Фахівцю, що працює в біотехнологічній компанії, потрібні інші навички ніж, скажімо, працівнику заповідника, і т. д. Якщо говорити про найближчу мені область, тобто про фахівців-дослідників (або вузівських викладачів) в таких областях як генетика, молекулярна і клітинна біологія, біохімія та біофізика, то я б сказав, що потрібне гарне знання як самої біології так і суміжних природничих дисциплін (фізики, хімії, математики), а також володіння науковою методологією та вміння її застосовувати. Навчитися цьому лише у студентській аудиторії не можна: потрібна безпосередня активна участь у науково-дослідній роботі. Винятково важливим є вміння формулювати свої думки, плани та висновки, і доносити їх до оточуючих як усно (у вигляді доповідей на конференціях та лекцій), так і письмово (у вигляді заявок на гранти та статей). Без цього вміння будь-які отримані результативиявляться марними, тому що впливу на науку не вплинуть. Зрештою, сучасний біолог неможливий без знання англійської мови, бо це зараз є міжнародною мовою біологічних наук. Ну, а любити свою справу і бути готовим докласти максимальних зусиль для виконання своїх завдань, це необхідно не тільки хорошому біологу, але й хорошому фахівцю.
Які сильні сторони біологічної освіти в СПбДУ, чим сильні його випускники? Як Ви оцінюєте рівень студентів та аспірантів СПбДУ, з якими працюєте зараз?
З мого покоління багато хто виїхав за кордон, і багато хто з тих, хто виїхав, проявили себе там добре. Це говорить про високий рівень освіти у СПбДУ того часу. Я відніс би до сильних сторін широкий загальнобіологічний фундамент освіти на біофаку, довготривалі академічні традиції, наступність поколінь, зв'язок навчання за участю в дослідницькій роботі. На сьогодні я здебільшого стикаюся з аспірантами та студентами кафедри генетики та біотехнології. Їхній професійний рівень дуже високий, у багатьох хлопців я бачу непідробний інтерес до науки, бажання пропонувати власні ідеї, що тішить.