Уфимские генетики научили корреспондента "РГ" выделять ДНК из клубники

Оказывается, это не так и сложно: самостоятельно в домашних условиях выделять молекулу ДНК из фруктов, овощей или ягод. Например, из клубники.

- ДНК спрятана в клетках внутри ядер, - объясняет Лилия Габидуллина, младший научный сотрудник лаборатории популяционной медицинской генетики, размещенной в Межвузовском кампусе Евразийского НОЦ. - И чтобы до нее добраться, надо разрушить эти барьеры: механически измельчить ткани, то есть сделав из клубники пюре, и использовать химические реактивы. На кухне они всегда под рукой - соль, сода и любое мылкое вещество, например, жидкость для мытья посуды. Смешав их, я получаю буферный раствор, который разрушает клетки. Смешиваю его с пюре из клубники и отправляю эту смесь фильтроваться. Происходит процесс доразрушения клеток. Нужно отфильтровать так, чтобы осталась только жидкая часть.

Так как молекула ДНК супертонкая, водорастворимая и прозрачная, чтобы ее увидеть, надо добавить 96-процентный медицинский спирт. В результате в пробирке проявляется тонкая, как паутинка, молекула ДНК, которая у всех живых организмов выглядит одинаково.

Конечно, такой опыт - демонстрационный. Для дальнейшей работы с молекулой ДНК в научных целях ее потребуется очистить.

В семиэтажном корпусе IQ парка, который является первой очередью Межвузовского кампуса, в общей сложности обоснуется 21 лаборатория. Пока не все помещения заняты, но в большинстве лабораторий, которые уже переехали, вовсю кипит работа.

Одна из них целиком "вынесена" из передовой инженерной школы "Моторы будущего" - единственной в России ведущей школы в области электромеханики. Здесь студенты и аспиранты создают электродвигатели для летательных пилотируемых и беспилотных аппаратов, электрогенераторов, а также выпускают мелкосерийные опытные партии изделий.

Наукой в кампусе занимаются не ради науки, а целенаправленно - чтобы внедрить результаты разработок ученых в реальный сектор экономики. Для этого есть центр трансфера технологий Уфимского университета науки и технологий, а будущих бизнесменов обучают в центре студенческого предпринимательства.

Ученые совершают открытия, способные обеспечить технологическую независимость страны. Скажем, в лаборатории органической наноэлектроники создают органические тонкопленочные электронные устройства и датчики, например, для определения содержания или наличия каких-то веществ в воздушной среде на производствах.

В лаборатории органической наноэлектроники создаются материалы будущего. Фото: Гульназ Данилова

В лаборатории популяционной медицинской генетики изучают геном человека - в норме и при различных заболеваниях. В лаборатории молекулярной биоинженерии занимаются геномным редактированием растений, чтобы повысить их устойчивость к засухе и другим негативным факторам.

В лаборатории малых таргетных молекул, оснащенной оборудованием по программе "Приоритет - 2030", разрабатываются и тестируются новые лекарственные препараты. В частности новый радиофармацевтический лекарственный препарат для диагностики ишемической болезни сердца.

- С появлением кампуса наши исследовательские возможности расширились. О таком мы даже не мечтали, - признался доктор фармацевтических наук профессор Башкирского государственного медицинского университета Феркат Халиуллин.

Профессор Феркат Халиуллин: Наши исследовательские возможности расширились. Фото: Гульназ Данилова

Если новые препараты еще только разрабатываются, то изделия, изготавливаемые в лаборатории аддиктивных технологий, уже используются во врачебной практике. Так, 3D технологии помогают пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, сокращая сроки подготовки к операции. Вот недавний случай. В кардиоцентр поступил 76-летний мужчина с аневризмой аорты. Крупнейшая артерия имела анатомическую особенность, из-за чего было сложно подобрать стент-графт. Команда специалистов, в состав которой вошли медики и инженеры, создала 3D модель искусственного сосуда и распечатала его на 3D-принтере из медицинской смолы в лаборатории аддитивных технологий. Напечатанная модель аорты была очищена ультразвуком и простерилизована. Раньше на все про все требовалось несколько месяцев - пока заказ уйдет на завод, пока его исполнят и доставят изделие, сейчас же достаточно суток.

- У нас используются методы 3D печати, сканирования и моделирования, которые пришли из машиностроения, мы их адаптировали для медицины, - рассказал инженер Фанир Кильмухаметов. - Аддитивные технологии позволяют получить уникальные изделия, единичные, персонифицированные. Их нецелесообразно изготавливать массово.

Создают в лаборатории и учебные пособия для студентов. Например, чтобы они уже сейчас научились правильно ставить аппарат Илизарова, для них напечатали на 3D принтере кость, по свойствам не уступающую естественной, и симулировали перелом. На этой модели тренируются будущие травматологи.

Под каждую лабораторию планировка делается по заказу сотрудников. Есть этажи, где имеются особые требования к отделке, эксплуатации и инженерным сетям. Например, для лаборатории древней ДНК.

Наталья Екомасова - обладатель республиканского гранта в области науки. Фото: Гульназ Данилова

- Мы будем изучать ДНК людей, которые жили от 100 до миллиона лет назад. Это дает возможность смоделировать исторический процесс. Обычно мы выделяем ДНК из костей или зубов. Для этого нужны особо чистые помещения. Самые главные загрязнители помещения - мы с вами как носители современной ДНК. Ее у нас много, а в этих косточках - очень мало. Поэтому мы надеваем специальные защитные костюмы, шапочки и маски, - объяснила старший научный сотрудник лаборатории популяционной медицинской генетики, кандидат биологических наук Наталья Екомасова, кстати, обладатель гранта в области науки из бюджета Республики Башкортостан.

До открытия новых лабораторий в Межвузовском кампусе подобные исследования уфимские генетики проводили в Эстонии.

К лабораторному комплексу примыкает 15-этажная башня. На ее девятом этаже выделено пространство для Центра спортивного программирования "СПАРКС", где соединяются такие несовместимые, на первый взгляд, направления, как IT, спорт и креативные индустрии. На их стыке создаются инновационные междисциплинарные проекты.

Построена инфраструктура, чтобы каждое направление могло развиваться как самостоятельно, так и взаимно усиливать друг друга.

Созданы оптимальные условия для тренировки и состязаний киберспортсменов. Недавно, кстати, сборная УУНиТ привезла бронзу из Москвы со Всероссийских соревнований, войдя в тройку сильнейших студенческих киберкоманд России.

Условия для цифровых игр - почти идеальные. Фото: Гульназ Данилова

Мероприятия не только проводятся, но и освещаются из шумоизолированной стримерской студии, где обеспечены звук и видео профессионального качества.

- Чтобы попасть к нам, не обязательно быть крутым игроком, - говорит начальник отдела развития киберспорта, председатель федерации электронного и фиджитал спорта РБ Святослав Пегов. - Если ты любишь киберспорт и обладаешь творческими талантами, то можешь стать нашим комментатором, дизайнером, организатором. Мы стараемся развивать увлечения студентов по индустриальным стандартам, потому что киберспорт сейчас - самое актуальное хобби молодежи.

Рядом расположено киберателье - прототип цифровой фабрики. Здесь проектируют умную одежду с использованием IT, которую затем отшивают на производстве по заказу. Так, для нефтегазовой компании, сотрудники которой работают в сложных климатических условиях, разработали умную куртку со множеством датчиков, которые показывают различные параметры состояния человека и окружающей среды.

Умная куртка сигнализирует о состоянии человека и окружающей среды. Фото: Гульназ Данилова

В цифровом ателье все предельно технологично. Сначала тело человека сканируется, затем компьютерная программа показывает, какие нагрузки у него будут. С учетом этого при проектировании учитывают растяжимость материалов.

- Сканирование дает цифровую модель, которую можно отправить на фабрику и заказать одежду. По согласованному с заказчиком эскизу изделие изготовят и доставят по адресу. Все будет сидеть как надо, подгонка не потребуется. Это наше будущее, - описала фантастические перспективы доцент кафедры технологии конструирования одежды Уфимского государственного нефтяного технического университета Зарема Григорьева.

На экране видно, как нужно проектировать одежду, чтобы она была удобной. Фото: Гульназ Данилова

Строительство Уфимского межвузовского кампуса ведется по поручению президента России Владимира Путина и в рамках реализации национального проекта "Наука и университеты".

- Сейчас строится вторая очередь. Рядом с IQ парком вырастут семь башен, которые будут носить имена великих ученых. Это общежития, которые соединит трехэтажное кольцо стилобата, где будут располагаться сервисы для студентов: фитнес-залы, общепит, прачечная, общественные и деловые пространства. Это станет самым заметным высотным комплексом в Уфе, различимым с расстояния 15-20 км, - рассказал руководитель Уфимского межвузовского кампуса Сергей Гладких. - К концу года будет введено в эксплуатацию четырехэтажное здание геномного центра.

Сергей Гладких рассказывает о возможностях кампуса и перспективах его развития. Фото: Гульназ Данилова

Резидентами Межвузовского кампуса являются Уфимский университет науки и технологий, Башкирский государственный медицинский и Уфимский государственный нефтяной технический университеты. Но кампус могут посещать студенты, аспиранты и преподаватели любых других вузов, входящих в периметр Евразийского НОЦ.

- Мы стараемся показать студентам и преподавателям всю широту современной человеческой деятельности. Человек должен быть всесторонне развит, - убежден Сергей Гладких. - Большинство интересных идей, новых проектов, передовых решений и технологий возникает на стыке различных научных дисциплин, поэтому нужно, чтобы университеты и научное сообщество в целом больше общались между собой. Нужно соединить несколько университетов и создать им условия, чтобы они больше общались, повышали плотность контактов. Есть международная статистика, которая показывает, что большинство научных исследований рождается в общепите за чашкой кофе. Собраться и поговорить очень важно.