Ученые Крыма и Австрии создали феромоны от сельхозвредителей
Любовь зла
Первое из трех направлений сотрудничества Константина Ефетова и Герхарда Тармана - синтез новых молекул феромонов - химических веществ, с помощью которых в природе общаются живые существа. Используя их, можно влиять на популяцию любого вида.
- Модельной группой, которую мы с Герхардом Тарманом используем в нашей лаборатории для исследований, является семейство насекомых - зигениды. Это небольшие ярко окрашенные бабочки, - рассказывает Константин Ефетов. - Синтезированные нами химические вещества совершенно новые, их нет в природе. Но действуют они, как настоящие половые феромоны, и могут использоваться, например, в качестве индикаторов редких видов живых существ в природе. К тому же их синтез более дешев и прост по сравнению с синтезом натуральных феромонов. Их можно использовать не только в природоохранных целях, но и в сельском хозяйстве. Например, контролировать численность вредителей, в частности, виноградной пестрянки. В начале XX века она уничтожала в Крыму более четверти урожая винограда. Сейчас ущерб от нее меньше, потому что виноградники несколько раз в год обрабатывают ядохимикатами. Но ведь потом мы едим эти "солнечные ягоды".
Исследования Константина Ефетова и Герхарда Тармана направлены на завлечение самцов пестрянки в химические ловушки, имитирующие запах самки. А на самом деле его издают новые химические вещества, синтезированные в лаборатории.
- Мужские особи виноградной пестрянки слетаются в ловушки на запах искусственного феромона. Это приводит к тому, что самки остаются неоплодотворенными и количество особей вредителя снижается, - объясняет Константин Ефетов. - Таким образом, синтезированные нами вещества можно использовать как экологически чистое орудие борьбы с виноградной пестрянкой и тем самым уменьшить воздействие ядохимикатов на природу Крыма. Соответственно улучшить здоровье людей на полуострове.
К слову, синтезированные в Симферополе феромоны используются не только в Крыму. Герхард Тарман организует испытания во всем мире. Эти вещества тестировали в Австрии, Франции, Англии, США, Мексике, Французской Гвиане, Лаосе, Иране и других странах. Константин Ефетов организовал испытания искусственных феромонов в регионах бывшего СССР - в Таджикистане, Узбекистане, Армении.
- На днях отправим наши феромоны во Владивосток и испытаем их в районе Академгородка, - говорит профессор Ефетов. - Ведь оказалось, что мы синтезировали универсальные вещества, которые могут привлечь не один вид насекомых, а более десяти, причем в разных точках земного шара. Например, в Лаосе крымские феромоны "понравились" ранее вообще не известному науке виду насекомых.
Таким образом, благодаря совместному труду Ефетова и Тармана было сделано еще одно научное открытие. К слову, их чисто химические исследования нередко приводят к ряду "побочных", но не менее интересных и важных для мировой науки результатов. В ближайшее время ученые планируют всесторонне исследовать лаосских незнакомцев.
658 заветных "букв"
Еще одно направление работы Ефетова и Тармана - исследование ДНК живых организмов, обитающих на нашей планете. Ученые участвуют во всемирном проекте, реализуемом по инициативе известного канадского профессора Пола Хеберта. В результате исследований он пришел к выводу, что не обязательно расшифровывать всю структуру ДНК. Это и дорого, и долго. А можно исследовать лишь участок гена белка цитохромоксидазы.
- Этот фермент синтезируется в митохондриях клеток - "энергетических станциях". Белок цитохромоксидазы является ключевым звеном в процессах окисления, которые и дают нам энергию, - популярно объясняет суть сложных процессов Константин Ефетов. - Как и у всякого белка, у цитохромоксидазы есть свой ген. Пол Хеберт доказал, что достаточно прочесть всего 658 "букв" этого участка ДНК, чтобы создать базу данных - генетический паспорт 95 процентов живых существ, обитающих на земле. У человека одна последовательность этих "букв", у обезьяны - другая, у тигра - третья, у дуба - четвертая и так далее. Такая паспортизация - большой прорыв не только в изучении ДНК, но и в понимании того, как шла эволюция всего живого на нашей планете.
"Перепись" на основе ДНК может иметь и широкое практическое применение. Например, для судебной медицины. Ведь по мельчайшей частице организма можно определить, к какому виду он принадлежит. Получив необходимое финансирование от правительства Канады и создав современные лаборатории, Хеберт стал искать по всему миру специалистов, которые бы занимались ДНК-паспортизацией. А поскольку Ефетов и Тарман являются специалистами мирового уровня по семейству зигенид, которое изучают много лет, он предложил им участие в своем проекте.
- Сейчас в Медицинской академии Крымского федерального университета, на кафедре биохимии, находится, по сути, мозговой центр обработки информации, поступающей со всего мира, - говорит Константин Ефетов. - Мы с Герхардом Тарманом проводим идентификацию участка ДНК группы живых существ, которых на земле насчитывается более 1000 видов. Они обитают в Австралии, Северной и Южной Америке, Африке, Азии, Европе. Наша задача - все эти 1000 видов паспортизировать. А именно: взять кусочек мышцы насекомого, исследовать ДНК, определить и прописать последовательность 658 "букв", что и является его генетическим паспортом. Затем эти данные поступают в Интернет, чтобы к ним был всемирный доступ.
Тест на гемолимфе
Преуспели ученые и в диагностике рака. Константин Ефетов впервые в мире предложил использовать для диагностики злокачественных заболеваний у людей белки его "любимых" насекомых - зигенид и придумал для этого тест-систему, основанную на иммуноферментном анализе.
- Из гемолимфы насекомых (то, что у людей называется кровью) мы выделили белок липофорин. Наблюдая, как он адсорбирует на своей поверхности антитела людей здоровых и больных раком, обнаружили отличия. На основе того открытия создали тест-систему и сейчас этот метод развиваем и совершенствуем. Он позволяет улучшить диагностику рака, - рассказывает профессор Ефетов.
Нет нужды доказывать важность исследований крымского ученого и его зарубежного коллеги. Чтобы работать еще эффективнее, им крайне необходима современная лаборатория, оснащенная соответствующим оборудованием.
- Пытаемся выйти с нашими проектами на различные уровни власти. Но все перемалывается бюрократической машиной. Поэтому развиваем горизонтальные контакты. Например, подписали договор о сотрудничестве с "Массандрой" и проводим исследования на их виноградниках. В надежде получить необходимое финансирование для создания новой лаборатории участвуем в различных конкурсах, - рассказывает Константин Ефетов. - Недавно, например, наш проект занял первое место в Москве на всероссийском конкурсе "Эстафета вузовской науки-2015" по научной платформе "Онкология". Нам выдали красивый диплом, но, к сожалению, без финансирования.
Попытки ученых найти частных инвесторов, которые бы согласились финансировать их исследования или создание лаборатории, пока безуспешны: все инвесторы сразу спрашивают о сроках окупаемости исследований, плохо понимая выгоду от вложений в фундаментальную науку. Тем не менее Ефетов и его австрийский коллега профессор Тарман, которых связывают 20 лет дружбы, не собираются прекращать совместную научную деятельность.
Герхард Тарман, профессор-биолог из Австрии:
- Раньше из Вены я летел в Стамбул, из которого в столицу Крыма были ежедневные авиарейсы. К тому же медицинский университет присылал мне приглашение, и я получал бесплатную научную визу, по которой приезжал на полуостров. Сейчас лечу в Симферополь через Москву. Но это не проблема для меня, в отличие от визы. Для Запада российского Крыма не существует, а украинского де-факто тоже нет. Поэтому получить бесплатную научную визу я не могу. Но мы с Константином Ефетовым - друзья, и такие мелкие проблемы не могут нас остановить. Я все равно приезжаю в Крым как... турист. Плачу за туристическую визу личные деньги. Меня в Западной Европе часто спрашивают, зачем я еду в такой опасный регион. А я отвечаю, что в Крыму хорошо и безопасно. Крым очень красив, и мне здесь нравится. Я действительно получаю удовольствие от пребывания на полуострове. Работаю здесь с другом, с которым познакомился еще в начале 1990-х годов. Сначала - по переписке, а в 1992-м году мы с ним впервые встретились на международном конгрессе в Хельсинки. И с тех пор встречаемся каждый год. Вместе ездим в научные экспедиции, исколесили Францию, Испанию, Турцию, Италию. Константин также приезжает ко мне в Австрию, чтобы работать в нашей лаборатории. Конечно, было бы хорошо, если бы не существовало никаких санкций. Но несмотря ни на что толковые люди должны встречаться, сотрудничать. Если будем верить лживой пропаганде, ничего хорошего не получится. Рано или поздно все эти санкции отменят. История развивается волнообразно. Будем надеяться на лучшее. Пока же единственная моя проблема - не говорю по-русски. Но я учу язык. В конце концов и эта проблема решится.