Цивилизация
Две московские школьницы стали соавторами статьи, опубликованной в престижном научном журнале PLOS ONE . Татьяна Холина в момент выполнения работы была выпускницей 11 класса, а сейчас она — студентка факультета биоинформатики и биоинженерии МГУ, Софья Шерстнева еще учится в 11 классе. Статья стала результатом их научной работы, выполненной на летней Школе молекулярной и теоретической биологии, проходящей при поддержке фонда «Династия».
Статья в международном научном журнале с участием российских школьников — далеко не рядовое событие. «Газета.Ru» побеседовала с руководителем работы, доктором биологических наук, профессором Михаилом Гельфандом, заместителем директора Института проблем передачи информации РАН.
— Расскажите, как получилось, что школьная научная работа вылилась в статью в международном журнале?
— Эта работа была начата на Второй летней школе в Пущино в 2013 году, а потом доделывалась в Москве: за две недели сделать полноценную научную работу трудно. Но существенная часть была сделана на школе.
Это не первая статья, которая из этой школы вышла, а уже третья. Две публикации были результатом самой первой школы.
И я думаю, что она не последняя, сейчас у нас, насколько я знаю, в работе есть еще статьи по материалам школы 2014 года.
— Кто проводит летнюю Школу молекулярной и теоретической биологии и как она организована?
— Это школа, которую поддерживает фонд «Династия», а главный ее организатор и идейный вдохновитель — это Федор Кондрашов. Он учился и работал в США, сейчас руководит лабораторией в Барселоне, но почему-то считает своим долгом развивать биологическое образование в России. В прошлом году наша лаборатория участвовала во Второй школе, в этом году году была Третья, а в 2015 году, если ничего плохого не случится, будет Четвертая. В школах участвуют несколько лабораторий: есть экспериментальные лаборатории, которые работают на базе пущинских институтов, и есть биоинформатические, в них школьники работают просто на компьютерах.
На школу попадают дети не столько самые сильные, сколько заинтересованные и готовые работать.
В экспериментальных лабораториях работа более коллективная, там несколько человек работают над одним проектом и учатся разным экспериментальным техникам. А в биоинформатических лабораториях работа более индивидуальная. У каждой пары школьников есть своя задача, и сотрудники лаборатории, в основном аспиранты, работают с ними, что-то им объясняют, учат.
С биоинформатикой в этом отношении проще. Экспериментальная работа требует больше времени, а наша наука очень концентрированная: сколько просидел — столько и получил. У нас школьники работают очень интенсивно.
— Расскажите немного про суть работы. Почему изучали регуляцию метаболизма метионина?
— Это традиционная деятельность нашей группы — сравнительный анализ регуляции транскрипции. У метионина красивая система регуляции, там много разных механизмов. А вообще задачка выбирается так, чтобы ее действительно можно было сделать за разумное время.
Доказывать теорему Ферма или решать проблему происхождения жизни с детьми неправильно.
Для школьников важно, чтобы получился результат, который можно было представить на постерной сессии, обязательно проходящей в конце школы. А потом мои коллеги посмотрели чуть шире и затем доделали его до публикабельного вида.
— Из сравнения систем регуляции метионина у бактерий можно сделать вывод об их эволюции, так?
— Да, конечно. Регуляторные пути вообще быстро эволюционируют, а конкретно эта система подвижная даже в сравнении с аналогичными; поэтому мы ее и выбрали. В конечном счете оказалось, что из наших результатов следует не вполне тривиальное заключение, что регуляторные системы, связанные с образованием специальных структур РНК, так называемых РНК-переключателей, могут довольно быстро возникать в ходе эволюции: в узких группах бактерий мы видим уникальные и, стало быть, молодые структуры. И это уже вполне фундаментальный вывод.
О подробностях своей работы «Газете.Ru» рассказала Софья Шерстнева, ученица школы №463.
«Метаболизм метионина у бактерий проходит под действием регуляторов. Существуют такие регуляторные белки, от активности которых зависит то, будет ли работать тот или иной ген. Они чувствуют присутствие определенных молекул в среде и в зависимости от этого связываются или не связываются с определенными участками ДНК, которые имеют определенную структуру», — рассказала она.
По ее словам, в процессе работы школьники и ученые рассматривали регуляторные белки MetJ и MetR. Они искали сайты связывания и определяли функции генов в конкретных геномах бактерий, конструируя правила для поиска. Именно методы биоинформатики позволили проводить данные исследования.
«Татьяна и Семен занимались регулятором MetR, а я работала под руководством Инны с регулятором MetJ. В результате мы построили дерево бактерий, в которых регулятором метаболизма является MetJ, восстановили схему метаболизма метионина с учетом полученных данных о регуляторах и составили сравнительную таблицу для всех таксономических групп бактерий», — рассказала Софья.
По ее мнению, самое интересное то, что этим исследованием никто раньше не занимался, а ощущение причастности к серьезной научной работе воодушевляло всех участников школы и создавало неповторимую атмосферу. «Огромное удовольствие мне доставила работа в одной команде с известными учеными, — продолжает Софья. — Я поняла, что эти люди сами необыкновенно увлечены своим трудом и обладают невероятной способностью вовлекать в работу школьников и студентов. Очень открытая и душевная обстановка подружила нас. Я счастлива оттого, что мой первый опыт командной проектной работы был настолько интересным и успешным».
После окончания школы Софья собирается поступать в МФТИ, а в дальнейшем, возможно, заниматься биоинформатикой, поскольку «в современном мире именно при «смешении наук» рождаются великие открытия».