«Биолог должен знать природу в лицо»: Исследовательница МГУ о водорослях, полярной ночи и семейном научном тандеме
Анна окончила кафедру микологии и альгологии биологического факультета МГУ по программе специалитета в 2014 году, полгода проработала не по специальности, и все же вернулась в науку. Несколько месяцев работала в НИИ Атеросклероза, изучала дыхание митохондрий при сердечно-сосудистых заболеваниях человека. Потом поступила в аспирантуру на кафедру биоинженерии и в 2019 защитила диссертацию по микробным сообществам водорослей, накапливающих в клетках красные пигменты (каротиноиды).
– Анна, вы изучаете микроорганизмы, которые могут продуцировать ценные пигменты – каротиноиды. Чем они ценны и где можно применить результат ваших исследований?
– Микроводоросли, способные накапливать каротиноиды, полезны для различных областей промышленности: получения лекарственных препаратов, косметических средств, производства БАДов. Главное свойство этих соединений – антиоксидантная активность (защита клеток от повреждений, вызванных свободными радикалами), противоопухолевая активность, иммуномодуляция (влияние на работу иммунной системы). В общем, много полезных свойств как для животных, так и для человека.
— Расскажите какой-нибудь интересный факт о каротиноидах.
– Наверняка все хотя бы на картинке видели оперение птиц фламинго. Оно не было бы таким ярко-розовым, если бы эти птицы не потребляли большое количество носителей каротиноидов, а именно рачков, которые питаются, в свою очередь, каротиногенными микроводорослями. Именно эти пигменты растительного происхождения помогают оперению приобрести такой оттенок.
– Вы ведете исследования в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ). В чем особенность вашей работы по этому проекту?
– Да, действительно, в данный момент мы работаем над проектом, направленным на изучение микробных взаимодействий в микроводорослевых культурах (грант РНФ 23-74-00037). Водоросли, накапливающие каротиноиды, являются фотоавтотрофными организмами – для роста и накопления биомассы им нужен свет, вода и простые неорганические соединения, а для накопления каротиноидов им необходим стрессовый фактор – яркий свет или что-то другое. По сути, это организмы, которым не нужны органические вещества, что значительно удешевляет процесс их выращивания по сравнению с гетеротрофными организмами, требующими наличия органики в среде. Водоросли можно выращивать в открытых водоемах при естественном солнечном освещении, что существенно экономит, например, электроэнергию. Однако в открытых водоемах водоросли зачастую подвергаются контаминации, то есть зарастают другими организмами, снижающими выход целевого продукта (каротиноидов). Совместное культивирование микроводорослей с полезными для них бактериями может позволить снизить риск контаминации и даже увеличить скорость роста и накопления биомассы организма-продуцента. Изучением влияния водоросли и её микробиома (то есть окружающих её бактерий) друг на друга мы и занимаемся в нашем проекте.
Помимо этого, основная проблема в России – отсутствие подходящих температурных и погодных условий для выращивания таких микроорганизмов. Поэтому дополнительный посыл исследования, помимо изучения взаимодействий водорослей и бактерий, это поиск штаммов микроводослей, продуцирующих каротиноиды, которые были бы способны расти у нас в стране. Мы ищем штаммы, подходящие для выращивания в условиях нашего климата среди природных изолятов Беломорского региона, которые приспособлены к полярному дню и другим специфическим климатическим условиям.
– Почему именно Беломорская станция стала вашей «научной базой»?
– К изучению именно беломорских водорослей меня привел случай: будучи аспиранткой первого года, я отправилась на Беломорскую биологическую станцию помогать вести летнюю практику для студентов. Во время практики мы с научным руководителем обнаружили новые штаммы водорослей. После этого я несколько раз ездила туда же руководить практикой. За эти годы мы обнаружили новые, ранее неизвестные механизмы выживания водорослей в этих условиях.
– Поделитесь какими-нибудь яркими или неожиданными моментами из вашей исследовательской практики?
– Для любого ученого практически все научные находки в его сфере– интересные истории! Обычно возникает теория, основанная на литературных данных, научной интуиции или опыте руководителей. Потом идут эксперименты для ее подтверждения. Сам поиск подтверждения – это азарт, что-то новое.
Если говорить о конкретных открытиях, меня особенно удивило формирование биопленок (сложных структур из микроорганизмов) беломорскими сообществами водорослей. А еще мы обнаружили, что аксеничные (то есть не имеющие бактерий или других микроорганизмов) культуры водорослей могут синтезировать соединения, ранее не описанные для них. Удивительно, но водоросли синтезируют вещества, похожие на нейромедиаторы (сигнальные молекулы нервной системы) человека и животных, хотя пока мы не знаем, почему и зачем им это. Чем это не интересная история?
– Сейчас в системе высшего образования происходят изменения: переход к специалитету. Как Вы считаете, во благо или во вред произойдет это изменение на биофаке МГУ?
– Когда я поступала, на факультете был специалитет, но студенты младше меня на курс стали уже последними специалистами. Мы думали, что это конец специалитета, но в 2024 году его открыли снова.
Раньше специалитет был пять лет, теперь он будет длиться шесть. Перемены – это и плюсы, и минусы. Главное – сохранять проверенный положительный опыт и менять то, что перестало работать. Сейчас на биофаке ощущается позитивный настрой преподавателей из-за перехода обратно на специалитет и возможности оптимизировать образовательный процесс.
Мой научный руководитель, доктор биологических наук, профессор Елена Сергеевна Лобакова, считает, что «биолог должен знать свой объект – живые организмы – в лицо», поэтому «полевые» практики, происходящие на природе – важнейшая часть образования биолога. При бакалавриате одно лето для практик пропадало из-за приемной кампании в магистратуру. Так что переход на специалитет сейчас в этом отношении, безусловно, дает преимущество.
– У вас двое маленьких детей. Как вам удается находить баланс между активной научной работой и семьей? Это сложно?
– Я замужем, моей старшей дочке три года, сыну недавно исполнилось два месяца. Конечно, непросто совмещать семью, детей и научную деятельность.
Но мой совет девушкам, которые задумываются о создании семьи и работают в науке: чем больше разных задач (как у детей, занятых в множестве кружков помимо школы), тем лучше мы учимся управлять своим временем и справляться со всеми необходимым. Похожий принцип, мне кажется, работает и во взрослой жизни.
– Интересно, что вы работаете вместе с мужем. Это помогает в семейной жизни?
– Да, мы с мужем работаем в одной лаборатории. В науке отношения в команде часто больше похожи на семейные, чем на рабочие. Мы можем созваниваться ночью перед отчетом или сутками искать решения текущих научных задач. Очень здорово, когда семья – это и коллеги. Никто не поймет и не поддержит лучше близкого человека. С похожими компетенциями вы взаимозаменяемы, с разными – отлично дополняете друг друга.
Когда мы сообщили нашей научной руководительнице о решении пожениться, она посоветовала: не нести работу в дом. Рабочие вопросы – только на работе. Ее совет нам очень помог и до сих пор помогает.