Пятница 21 июня 2024
В Улан-Удэ 29 июня в Этнографическом музее народов Забайкалья пройдет фестиваль Дня молодежи,...
В четверг, 20 июня в Художественном музее имени Ц.С. Сампилова открылась выставка «БАМ-стройка...
На 19 июня 2024 года за медицинской помощью по поводу укусов клещами в медучреждения Бурятии...
Во вторник, 18 июня, Владимир Путин посетил Якутию с рабочим визитом, где обсудил общее развитие...

ЛИМНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СО РАН впечатляет своими направлениями работы, приборной базой, открытиями и людьми. Ученые вдохновенно работают над той или иной темой, изучая загадки великого озера Байкал.

Пройдемся по отделам и лабораториям, чтобы рассказать нашим читателям о самом интересном, что происходит внутри института. 

Загадки жизни и смерти диатомей

– Проходите за мной. Здесь у нас работает трансмиссионный электронный микроскоп. На нем можно посмотреть, что происходит внутри клетки. Я изучаю клетки диатомовых водорослей Байкала. Мне важно знать, что бывает с ними при определенных стрессовых факторах, – аспирант отдела ультраструктуры клетки Лимнологического института СО РАН Эльвира Байрамова проводит экскурсию в одном из помещений приборного центра «Электронная микроскопия». Он входит в состав этого отдела учреждения. О предмете своего научного интереса девушка говорит с любовью: «Диатомовые водоросли – диатомеи – прекрасны и разнообразны. Они составляют большую часть в фитопланктоне Байкала и крайне важны для него. Изменения окружающей среды влияют на эти водоросли, но они хорошо способны адаптироваться – меняют свой метаболизм и молекулярные механизмы. Но если изменения сильные, то они умирают.

Аспирант Эльвира Байрамова изучает запрограммированную гибель диатомовых

После окончания бакалавриата биолого-почвенного факультета ИГУ наша собеседница училась в магистратуре в Новосибирске. А вернулась домой именно из-за Байкала. Огромная природная лаборатория притягивает множество ученых и не перестает задавать загадки. Эльвиру интересует запрограммированная гибель диатомей. У многоклеточных организмов этот процесс изучен лучше: одни клетки, например, из-за вторжения инфекций жертвуют собой ради спасения большинства. Но почему в толще воды одна, относительно независимая клетка решает в связи с чем-то умереть – вопрос. 

Микроводоросли объединяются, чтобы не пропасть поодиночке?

На научную работу девушку вдохновляют экспедиции лимнологов по Байкалу, где они отбирают пробы несколько раз в год. Совсем свежие – начало ноября – стоят на подоконнике в лаборатории группы культивирования диатомовых водорослей. В емкостях с водой плавает что-то коричневатое. Это и есть диатомеи.

– Когда образцы привозят с Байкала, их сначала ставят на адаптацию в месте с естественным освещением, – поясняет кандидат биологических наук, руководитель группы Юлия Захарова. – В бутылочке – то, что мы поймали в Больших Котах при помощи сети, которая имеет диаметр ячеек 20–25 микрон. Для отбора проб из фотического слоя, то есть куда проникает необходимый для развития диатомей солнечный свет, мы погружаем планктонную сеть на глубину 25 метров. И она при поднятии вверх профильтровывает огромное количество воды для получения 50 миллилитров пробы с биомассой планктона.

Экспедиция сотрудников отдела ультраструктуры клетки по Байкалу с 5 по 15 сентября

Ученые после адаптации водорослей при помощи микропипетки по одной отсадят их в другие емкости, а потом каждые четыре недели будут пересевать и проводить эксперименты. Без микроскопа в этом деле, понятно, тоже не обойтись. Здесь он особый, инвертированный. Объективы находятся снизу, что удобнее в использовании.

Еще прибор оснащен приставкой с ультрафиолетом. На экране мы видим нечто похожее на голубые снежинки в окружении множества таких же по цвету пятнышек. «Снежинки» – это диатомовая водоросль астерионеллаформоза. Точнее, ее колонии, их она образует, чтобы парить в воде. А то, что вокруг – бактерии. Такой колор у них из-за специальных красителей – ими микробиологи окрасили ДНК образцов.

Взаимоотношения водорослей и бактерий – тоже крупное направление исследовательской работы. Какие-то микроорганизмы соседствуют мирно, но ученые нашли бактерии, которые подавляют диатомовые водоросли. 

Сотрудничество в изучении ДНК

Роль крошечных диатомей в природе велика. Во-первых, их кремниевые створки сохраняются миллионы лет и дают ученым понять, что происходило в мире в далеком прошлом. Во-вторых, все диатомеи планеты Земля выделяют столько же кислорода, сколько тропические леса.

– По содержанию видового состава диатомовых водорослей в фитопланктоне можно пытаться отследить экологическое состояние той или иной водной системы. Область моих научных интересов – изучение транспорта кремниевой кислоты на примере белков-транспортеров кремния. Также я занимаюсь популяционной генетикой диатомовых водорослей. В изучении клетки мы шагаем глубже и уже работаем с ДНК, РНК, белками, определяем последовательность определенных генов, – говорит научный сотрудник отдела Артем Марченков.

К нему есть вопросы и у экскурсантов из Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН. Они пришли к лимнологам не только посмотреть на работу приборов. С собой биологи СИФИБР принесли образцы митохондриальных белков гороха, которые предстоит проанализировать для научной работы.

– Нужно посмотреть интересующую нас структуру этих белков. Мы узнали, какие методы исследований подходят для объекта. Получен определенный задел для нашего будущего сотрудничества. День открытых дверей – очень интересный формат. Мы, ученые разных научных институтов, лучше узнаем друг друга, получаем новую информацию, можем договориться о каких-то совместных исследованиях, – делится впечатлениями старший научный сотрудник СИФИБР СО РАН Ирина Уколова.  

Здесь изучали причину гибели нерп

Более 30 высококвалифицированных сотрудников, лаборатория, четыре специализированные группы, современный приборный центр микроскопии, несколько актуальных научных направлений исследований. Все это находится в ведении заведующей отделом ультраструктуры клетки ЛИН СО РАН, доктора биологических наук, профессора Елены Лихошвай. Она работает в научном учреждении с конца 80-х.

В 1988 году перед всем Лимнологическим институтом встала актуальная и важная задача – определить причину массовой гибели байкальских нерп. Один ветеринар заметил у тюленей симптомы, схожие с собачьей чумкой. Наука стала разрабатывать эту версию. В итоге ЛИН СО РАН сделал однозначный вывод.

В фокусе – микромир

– Там работала большая команда ученых, переехавшая вместе с Михаилом Александровичем Грачевым в Лимнологический институт из Новосибирска. Мы же с помощью иммуноэлектронной микроскопии визуализировали вирус в разных тканях, показали, что вирусная инфекция генерализованно поражает все ткани. А до этого молекулярно-биологическими методами было показано, что в нерпе развивается именно морбилливирус чумы плотоядных, – напоминает Елена Лихошвай.

Возможность заражения тюленей этим вирусом Лимнологический институт доказал первым в мире. Причем тогда приборной базе было далеко до сегодняшних реалий. Елена Лихошвай, например, свои первые исследования в Иркутске проводила на микроскопе, который принадлежал Институту хирургии и стоял в старой школе на улице Трилиссера. Первый мощный сканирующий электронный микроскоп Philips 525-М в ЛИН привезли из Голландии и установили в 1992 году. С этого момента и началась история формирования отдела. 

Тысячи оттенков серого

Прибор, кстати, успешно работает до сих пор. Снятые им изображения микрорельефа омулевой чешуи и циклопа крупным планом на экскурсии продемонстрировал главный специалист по электронике отдела ультраструктуры клетки Виктор Егоров: «В оптическом микроскопе вы видите цветное изображение. Сканирующая микроскопия – черно-белая. От одной точки отражается больше электронов, от другой – меньше. Получается набор разной степени серости. Все это сливается в картинку. Основная информация – оттенки серого на этом микроскопе. И здесь их не 50, а тысячи».

Похожий принцип действия у электронного микроскопа Quanta. Он дает увеличение в 100 тыс. раз. Образцы нужно покрывать золотом для лучшей проводимости. Есть здесь и приборы, которые увеличивают объект в 600 тыс. раз. Таких в стране не так уж много. Инициатором этих приобретений был академик Михаил Грачев, который возглавлял Лимнологический институт с 1987 по 2015 год.

Главный специалист по электронике отдела ультраструктуры клетки Виктор Егоров рассказывает о сканирующей микроскопии

– По цитате Михаила Александровича, если человека увеличить в 600 тыс. раз, то ноги у него были бы в Иркутске, а голова – в Красноярске, – улыбается Елена Лихошвай. – Высокопроизводительный секвенатор нам тоже купили благодаря инициативе Михаила Грачева. Он всегда высказывал очень смелые идеи. Одна из них была такая: «Давайте расшифруем геном». И мы первыми в мире расшифровали геном пресноводной диатомеи. Мы делали то, что требовало время. Если у исследователей есть специализация и способности, в том числе педагогические, для подготовки, объединения вокруг себя молодых кадров, я старалась выделять их в отдельные группы. Так мы даем ученому возможность карьерного роста.

Сейчас основные объекты исследований отдела – водоросли и бактерии планктона, бентоса и донных отложений озера Байкал и других водоемов Северного полушария. 

У бактерий есть своя социальная сеть

Старший научный сотрудник Алена Фирсова изучает хризофитовые, то есть золотистые водоросли. Их микромир тоже живописен. Эти водные растения образуют колонии и так называемые стоматоцисты различной формы с защитными оболочками, которые по аналогии с диатомеями сохраняются много лет. Одни похожи на шишки, другие – на плафоны, третьи – на ландыши. Увидеть эту красоту, описать виды и эффектно проиллюстрировать научные статьи позволяет только электронная микроскопия.

к.б.н. Николай Судаков на пороге открытий

А направление, над которым работает молодой ученый ЛИН Иван Михайлов, открывает еще больше возможностей – это биоинформационные технологии. Они позволили исследовать одних из самых маленьких обитателей Байкала – бактерии и микроэукариоты. Одну из статей, которую Иван написал вместе с коллегами в 2019 году, ученые мира процитировали уже более 40 раз.

– Мы используем высокопроизводительное секвенирование, метагеномный анализ и статистические подходы. Выявили, что большинство бактерий в верхнем слое воды Байкала взаимосвязано между собой положительными связями. Если количество одной бактерии увеличивается, то растет и количество другой. Выявлен такой аналог социальной сети, как у нас. Корреляционный анализ с визуализацией в сети может показать, насколько устойчиво сообщество микроорганизмов в каком-нибудь водоеме или в другой экосистеме. В мире это широко исследуется. В России, возможно, это одна из первых работ.

Кстати, в Лимнологический институт Иван еще второкурсником ИГУ впервые попал вот в такой же День открытых дверей. Наша экскурсия заканчивается у лазерного конфокального микроскопа, где работает кандидат биологических наук Николай Судаков. Здесь на экран выведена 3D-картинка жабр рыбы.

– Этот прибор очень хорош в исследовании самых разнообразных живых объектов, думаю, он далеко не последнее слово скажет в медицине, – уверен ученый. – Помимо рыб я еще изучаю некоторые патофизиологические процессы, в частности атеросклероз. Думаю, здесь можно получить новое понимание о структуре атеросклеротических бляшек, что важно для прогнозирования и профилактики развития инфарктов и инсультов.

Старший научный сотрудник Алена Фирсова увлечена природой древних водорослей

Как говорит руководитель отдела Елена Лихошвай, за годы работы его сотрудники накопили немало знаний. Только новых видов диатомей они описали несколько сотен. И полученный потенциал позволяет выходить в поле практической деятельности. Взять те же диатомовые водоросли. Ко всем своим достоинствам они еще и применяются в биотехнологиях. Например, в Китае уже есть целые фермы по культивированию микроводорослей, в том числе диатомей, где из них выделяют различные, биологически активные полезные вещества.

Тем временем приборная база отдела пополняется. Скоро здесь появится новый световой инвертированный микроскоп. Ученые надеются, что он расширит их возможности, откроет новые научные горизонты и поможет еще ближе увидеть окружающий нас микромир. 

Юлия МАМОНТОВА, фото Алексея ГОЛОВЩИКОВА,
из архива ЛИН СО РАН   

В 2023 году состоялись выборы депутатов Народного Хурала Республики Бурятия седьмого созыва.
В этом году Народный Хурал Республики Бурятия отмечает 30 лет со дня основания. Республиканский...
Казаки Верхнеудинской станицы исследовали места сражений времен Гражданской войны.
На зимнем фестивале рисовали ледовые пейзажи, катались на коньках и танцевали народный танец.
ИНТЕРЕСНЫХ И УДИВИТЕЛЬНЫХ ЛЮДЕЙ, живущих на Байкале, настолько много, что можно создать целую...
БУРЯТИЯ — УДИВИТЕЛЬНОЕ МЕСТО переплетения культур, традиций и обычаев разных народов.
НА ПЕРВОЙ ОСЕТРОВОЙ ФЕРМЕ в республике, которую организовал Валентин Прохоренков в Сотниково...
90 лет со дня образования государственных органов рыбоохраны России ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ...
Определение границ зон затопления стало актуальным после паводков 2019 и 2021 годов, которые...
В 2024 ГОДУ ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ посвящен ускорению перемен в целях преодоления кризиса...
Наш материал о семейной паре, Наталье и Сергее Шабуровых, выходит аккурат перед праздником...
19 февраля ушла из жизни большой ученый Байкальского института СО РАН, д. х. н., заслуженный...
В Улан-Удэ 29 июня в Этнографическом музее...
В четверг, 20 июня в Художественном музее имени...
На 19 июня 2024 года за медицинской помощью по...
Во вторник, 18 июня, Владимир Путин посетил...
22 июня, в День памяти и скорби, на Мемориале...
Посадки проводились на территории Заудинского и...
Первый в России образовательный проект для...
15 июня в Администрации г. Улан-Удэ состоялась...
Сотрудники ЧОП взяли под контроль порядок в...
Специалисты предупреждают горожан об опасности...
12 июня в Улан-Удэ на территории штаба...
Изюминками мероприятия, которое развернется...
Стартовал прием конкурсных короткометражных...
Бурятия вошла в марафон фестивалей «День...
В России с 1 января текущего года работает...
За нарушение правил пожарной безопасности в...
В условиях особого противопожарного режима,...
В Этнографическом музее народов Забайкалья в...
В Хоринском районе Бурятии сотрудники...
Всероссийскую акцию «Марафон зеленых дел»...
5 июня — Всемирный день охраны окружающей среды...
Во вторник, 4 июня, заключен меморандум о...
На общественных территориях борьбу с вредителем,...
29 мая 2024 года во всех федеральных округах...
Особое внимание сотрудники поисково-спасательной...
В 2023 году состоялись выборы депутатов...
В Улан-Удэ продолжается весенняя кампания по...
Baikal travel mart - международная туристская...
Старт программе дали Ирина Яровая, Заместитель...
Заявки принимаются как от детей с десяти лет, но...
В Железнодорожном районе в ДНТ «Труд», которое...
2 254 пассажира менее чем за месяц перевезла...
Участниками форумов Росмолодёжи в 2024 году...
В дни выставки - 31 мая - 1 июня, любой желающий...
В общей сложности в день проведения мероприятия...
Решением Республиканского оперативного штаба по...
На планерном совещании мэр Улан-Удэ Игорь...
В пятницу, 24 мая, Алексей Цыденов на пленарной...
В России с января 2024 года стартовала Программа...
Городские власти поддержали инициативу горожан и...
VIII Международные спортивные игры «Дети Азии»...
Первый дом площадью 54 кв м по ул. Независимая...
Основные праздничные мероприятия по случаю...
В Кабанском районе Бурятии высадили молодые ели...
Республика Бурятия представит цветочную...
Прием заявок на конкурс «Дальний Восток – Земля...
В рамках II Международного буддийского форума...
Исключением являются работы, связанные с охраной...
В этом году Народный Хурал Республики Бурятия...
Торжественная церемония открытия бюста...
17 мая в Штабе общественной поддержки Республики...
Маршрут экскурсий, посвященных 79-й годовщине...
15 мая ежегодно отмечается Международный день...
Во Владивостоке, 12 мая, завершился...
Юрий Трутнев выступил перед депутатами Госдумы...
Казаки Верхнеудинской станицы исследовали места...
Днем 6 мая в дежурную часть Отделения МВД России...
В этом году площадь Советов будет украшать...
Молодожены из Бурятии зарегистрируют свой брак...
В среду, 8 мая, в Улан-Удэ прошли мероприятия по...
Во вторник, 7 мая, в Кремле состоялась...
Житель Бурятии признан виновным приговором...
В праздничные дни жители Улан-Удэ смогут...
Еще на проверке находятся 300 нарушений,...
На зимнем фестивале рисовали ледовые пейзажи,...
ИНТЕРЕСНЫХ И УДИВИТЕЛЬНЫХ ЛЮДЕЙ, живущих на...
5 мая, в преддверии 79-ой годовщины Победы в...
На трех торговых площадках – рынок «Стимул», ТК...
С 1 мая по 30 декабря будет открыт прием заявок...
Главный атрибут Праздника Победы можно получить...
БУРЯТИЯ — УДИВИТЕЛЬНОЕ МЕСТО переплетения...
В Бурятии прошло заседание при Правительстве РБ...
Первое чтение прошло в Библиотеке №9 им. В....
Во Владивостоке Заместитель Председателя...
В России проводится оценка результатов проектов,...
НА ПЕРВОЙ ОСЕТРОВОЙ ФЕРМЕ в республике, которую...
90 лет со дня образования государственных...
Определение границ зон затопления стало...
Минцифры России в период с 6 по 31 мая проведёт...
По инициативе Российского экспортного центра в...
Алексей Цыденов назвал правильным и...
22 апреля Президент подписал Указ о награждении...
Комплексный план по снижению выбросов...
В 2024 ГОДУ ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ...
Глава Бурятии Алексей Цыденов в понедельник...
Буддийские архитектурные украшения из Эрмитажа...
Наш материал о семейной паре, Наталье и Сергее...
Об этом сообщила замруководителя Администрации...
В четверг, 18 апреля, в Музее кино на ВДНХ...
Велопробег «Звезда Победы», посвященный 79-ой...
19 февраля ушла из жизни большой ученый...
17 апреля в Бурятии прошло памятное гашение...
В среду, 17 апреля, Глава Бурятии Алексей...
Сотрудники лесничеств ежедневно проводят...
При этом водопроводная вода полностью безопасна...
К 300 ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК в...