Национално издателство "Аз-буки"
Министерство на образованието и науката
Wikipedia
  • Вход
  • Регистрация
Вестник „Аз-буки”
Няма резултати
Вижте всички резултати
  • Начало
  • За вестника
  • Екип
  • Архив
  • Контакт
  • Реклама
  • Абонамент
  • en_US
  • Начало
  • За вестника
  • Екип
  • Архив
  • Контакт
  • Реклама
  • Абонамент
  • en_US
Няма резултати
Вижте всички резултати
Вестник „Аз-буки”
Няма резултати
Вижте всички резултати
Начало Новини Новини 2025 Брой 5, 06-12.02.2025

Да изолираш ДНК на Антарктида

Доц. Светослав Димов от Софийския университет признава, че има „зависимост“ към Ледения континент

Зина Соколова от Зина Соколова
08-02-2025
в Брой 5, 06-12.02.2025
A A
Доц. Светослав Димов в лабораторията в “Куцото куче” – най-старата постройка на българската база на о. Ливингстън от 1988 г. Снимки Личен Архив

Доц. Светослав Димов е завършил специалност „Молекулярна биология“. Ръководи катедра „Генетика“ в Биологическия факултет на Софийския университет“. В последните години неговите изследвания са насочени в областта на метагеномиката. Това е наука, която изследва какви микроорганизми се намират на дадено място на основата на анализ на тяхна ДНК. Наскоро доц. Димов се върна от третата си експедиция до Антарктида.

 

Повечето микроорганизми не се поддават на култивиране в лабораторни условия, поради което единственият начин да бъдат изучавани, е именно с помощта на ДНК анализ, обяснява до. Светослав Димов. В рамките на неговия проект за Антарктида задачата му е да изолира ДНК от водни проби. Те са взети от различни точки и от различни дълбочини на южния залив, който се намира пред базата, както и от открито море.

За взимане на водни проби от о-в Дисепшън помагат от екипажа на научноизследователския ни кораб

„Освен това взех проби и от един много интересен остров, наречен Дисепшън, който предс­тавлява калдера на действащ вулкан – разказва доц. Димов. – Интересното е, че този вулкан е под морското равнище и има един малък вход, през който водата е навлязла в калдерата, което позволява на кораби да навлизат вътре. Островът е като почти затворена окръжност. Поради факта, че там има вулканична дейност, се очаква да има и доста по-различни организми. Шансът ми беше, че тази година освен о. Дисепшън, който беше заложен в програмата, имах възможност да посетя и други острови, от които да взема проби – Сноу и Медиа Луна.“

Микроорганизмите в Антарк­тида са интересни с това, че живеят при много сурови условия – те са т.нар. екстремофили. Това означава, че притежават различни форми на адаптация, което им позволява да оцеляват.

Идеята, заложена в проекта, е, когато бъдат изучени тези микроорганизми, да може да се ползват някои от техните адаптации.

Например тези микроорганизми са устойчиви към силна ултравиолетова радиация. Тя е опасна за хората, тъй като е една от основните причини за предизвикване на рак на кожата. Затова, когато хората ходят на почивка, трябва да ползват слънцезащитен крем, подчертава ученият. Микроорганизмите не ползват кремове, но те са се адаптирали, като произвеждат различни съединения, които ги предпазват от ултравиолетовата радиация.

PCR при полеви условия в Антарктида

„Целта ни е да открием ензими, които участват в синтеза на такива съединения, и евентуално те да бъдат произвеждани по генноинженерен начин – уточнява доц. Димов. – Това е производст­во на напълно натурален продукт, на нещо, което се среща в природата, а не е някаква химия. Може да принудим бактерии, които лесно се култивират в хранителна среда, да бъдат модифицирани по такъв начин, че да произвеждат тези съединения. Например хората, които страдат от диабет и са на инсулинова терапия, използват човешки инсулин, който се произвежда от бактерии. В миналото е било проблем, защото болните, които са можели да си позволят да купуват изключително скъпия човешки инсулин, изолиран от трупни донори, са били много малко. Затова диабетиците са били третирани със свински инсулин, но той може да предизвика алергични реакции и да доведе до редица усложнения. С произвеждания от бактериите човешки инсулин проблеми няма и той е на много ниска и достъпна цена.“

Идеята на учения е по подобен начин

да се добиват устойчиви на ултравиолетовата радиация съединения в Антарктида и да се влагат в предпазни козметични кремове.

Друг интересен факт, свързан и със зелената икономика, е, че тези бактерии функционират при много ниски температури. Имат включително и ензими, които могат да разграждат мазнини при такива ниски температури. Ако се изолират гените, отговорни за тези ензими, могат да се влагат в перилни препарати, които ще перат при температурата, с която водата излиза от тръбите, 10 – 12 градуса, без да е необходимо загряването ѝ.

Взимане на водна проба с логистичната подкрепа от страна на скуята, която е талисман на базата ни

В предишните две експедиции проучванията на доц. Димов пак са свързани с метагеномни изследвания – основната идея е да се види какви бактерии живеят около базата. При първата експедиция ученият взима проби от по-големи езера, както и от съвсем малки водни басейни, образувани в резултат на топенето на ледниците и на снега, които всички наричат неправилно локви. Проби се взимат и от подобията на почви, които се срещат в Антарктида.

Доц. Димов прави изследвания на място в базата с апарати, предназначени за полева работа. Като неочакван бонус за изследователс­ката му кариера, но в същото време много серио­зен проблем за планетата, се

установява, че в екскременти на пингвини и тюлени се срещат бактерии, устойчиви към антибио­тици, които се използват само в хуманната медицина.

„Това не са антибиотици, с които се третират ферми за сьомга или скариди например – подчертава ученият. – Смяташе се, че Антарктида е защитен континент и на практика е предпазен от подобни въздействия. Оказа се, че не е така. Затова решихме при втората експедиция да се направи по-разширено изследване, с много по-голямо количество проби от пингвини и тюлени. Но тези първи резултати се потвърдиха, за съжаление, при това станаха още по-плашещи, защото засягат голям процент от пробите. За това състояние на нещата сме виновни ние, хората.“

Взимане на фекални проби от пингвини

Търсейки обяснение как е възможно тези бактерии да попаднат в храносмилателната система на пингвини и тюлени, се оказва, че едно от най-вероятните обяснения е, че тези бактерии образуват биофилми върху микропластмасата, разтворена в океаните. Тя циркулира с океанските течения, попада в планктона и оттам по хранителната верига влиза в храносмилателната система на бозайници и птици, което е твърде неприятен резултат. Това означава, че поради изключително безотговорното отношение към употребата на антибиотиците

човешката дейност на практика е замърсила една екосистема, която е приемана доскоро за девствена.

Учени са изчислили, че за да се разработи нов клас антибиотици, към който няма устойчиви бактерии, средно отиват между 10 и 15 години. Първо да се разработи, после да се докаже, че е безвреден за хората. Докато за появата на първите щамове от бактерии, които са устойчиви към този антибиотик, са необходими между 5 и 7 години – т.е. бактериите се адаптират два пъти по-бързо.

„Когато се въвежда масово пеницилинът, се е смятало, че смъртните случаи сред хората в резултат на бактериални инфекции в близките години ще изчезнат – казва доц. Димов. – Но статистиката показва, че независимо от големия арсенал от антибиотици, които се използват, процентът на смъртни случаи при хората вследствие на бактериални инфекции не само че не е намалял, но се е и увеличил. Има един период от 50 – 60 години на миналия век до началото на ХХI век, когато беше нормално човек да отиде на лекар и да му се предпише антибиотик, без да се направи задълбочено изследване. Просто за да се застрахова, лекарят веднага изписва антибиотик. А основното в случая е да се установи дали въобще имаме бактериална инфекция. Не боледуваме толкова от бактериални, колкото от вирусни инфекции. Но антибиотиците нямат никакво отношение към вирусите. Това, с което лекарите се оправдават, е, че в резултат на вирусната инфекция имунитетът на човек пада и той става много по-податлив към бактериални инфекции. Но в много случаи тези антибиотици не са активни към щамовете, от които човек страда.

В същото време, когато приемаме антибиотици, оказваме селективен натиск върху бактериите и те еволюират, за да получат устойчивост към тях.

Освен това бактериите имат свойство, наречено хоризонтален генен трансфер. Може бактерии от различни видове да си предават гени, вкл. и такива за устойчивост към антибиотици. Те дори натрупват гени за устойчивост към няколко различни класа – т.нар. множествена лекарствена резистентност (multiple drug resistance). В последните години се появиха и т.нар. щамове с широка лекарствена резистентност (extensively drug resistance), които са разрешени в хуманната медицина. И ако човек се зарази с такава бактерия, на практика няма с какво да му се помогне.“

Подобен обмен на гени се осъществява и в отпадните води от болниците, които не се пречистват и попадат в канализацията, оттам в естествените водоеми. Така бактериите прехвърлят гените си на други бактерии, които не са били патогенни.

Друг проблем е, когато антибиотикът не се пие по схема и се прекрати по-рано. Тогава остават недоубити бактерии, които развиват резистентност. Затова човек не трябва да спира да пие антибиотика си по средата.

Интересен факт е, че в организма на възрастен човек на 1 човешка клетка се падат по 10 бактериални клетки. Естествено, човешките клетки са много по-големи.

Човек с тегло 80 кг има 2 кг бактерии в себе си.

Повечето от тях са полезни и не може да живеем без тях. Те произвеждат неща, които нашият организъм сам не може да произвежда. Но въпросът е, че когато се упражнява селективен натиск с антибиотици спрямо патогени, те могат да превърнат полезните бактерии в патогенни.

„Взех проби и от крил и се оказа, че положението там е същото – подчертава доц. Димов. – Смея да твърдя, че съм първият българин,  който прави повечето си изследвания още докато е на Антарктида. Проблемът е, че ако се вземе някаква проба, тя се замрази и донесе в България, това ще компрометира резултатите, защото бактериите се разрушават физически и при този процес освобождават ензими, които може да разрушат ДНК. Затова гледам да изолирам ДНК на място и да я донеса да я изследвам тук.

В това отношение научноизследователският кораб „Св. св. Кирил и Методий“ е много удобен, защото там можем да държим пробите във фризер. Освен това

наличието на наш собствен кораб разширява неимоверно спектъра на възможната научноизследователска дейност в Антарктика.

Да не говорим, че логистичната подкрепа, която получих от изк­лючително добре подготвения му екипаж, не отстъпва на тази, която получавам в нашата полярна база, където работят логистици с дългогодишен опит. Когато нямахме кораб, беше истинско предизвикателство да отнесем замразената проба в България – молихме се по хотелите да ни пуснат до някой фризер. Освен това чилийските власти са много стриктни по отношение на изнасянето на биологичен материал и изискват куп документи, които трудно се изкарват.“

Това, с което Антарктида успява да изненада учения, е, че е изключително жив континент.

Повечето хора си го представят като някакъв вид пустиня, казва той. Но навсякъде, където има течна вода, е богато на живот.

И в сезонните езера има огромно количество микроорганизми.

Доц. Димов признава, че е със „зависимост“ към Антарктида. Според него има два типа реакции на хората, посетили о. Ливингстън. На едните условията не им допадат и казват, че никога няма да отидат пак. А други, като него, развиват зависимост. Но преди да тръгне за четвърти път към Южния полюс, ученият трябва да приключи сегашния си проект и да напише нов.

Бебе тюлен дошло само на гости в българската база

Морски леопард, който явно не обича за го снимат
Пингвини папуа и адели
Your Image Description

Свързани статии:

Ролята на генетиката при много заболявания е около 50% Нов антибиотик срещу бактериите Новият лабораторен блок на българската антарктическа базаАнтарктида става филмова площадка Нови хоризонти за българската мехатроника

Уважаеми читатели, в. „Аз-буки“ и научните списания на издателството може да закупите от НИОН "Аз-буки":

Адрес: София 1113, бул. “Цариградско шосе” № 125, бл. 5

Телефон: 0700 18466

Е-mail: izdatelstvo.mon@azbuki.bg | azbuki@mon.bg

Научните списания се продават и в книжарница „Сиела“ – подлез на Ректората на СУ „Св. Св. Климент Охридски“.

Адрес: София 1000, бул. „Цар Освободител“ №22

Етикети: АнтарктидаантибиотицибактерииДНКДоц. Светослав ДимовметагеномикаНаукарезистентност

Последвайте ни в социалните мрежи

Viber
СподелянеTweet
Предишна статия

Зам.-министър Таня Михайлова участва в отбелязването на 140-годишнината на Търговската гимназия в Свищов

Следваща статия

Търсят се учители за обучение в САЩ

Следваща статия
Участници по програмата FTEA

Търсят се учители за обучение в САЩ

Екипът на ОУ „Д-р Петър Берон" в Пловдив създава Лаборатория за иновации „Мозайка на здравето“, която ще работи в посока на физическото и психическото здраве на учениците

Мозайка на здравето

Млади таланти от Разград с дебют на сцена

Млади таланти от Разград с дебют на сцена

Последни публикации

  • Министър Вълчев откри STEM център в СУ „Алеко Константинов“ в Луковит
  • Австроунгарски дух в Разград от 140 години
  • Театрални интерпретации на абсурдите на ежедневието
  • „Свободата да знаеш“ започна в Кюстендил
  • Правителството одобри близо 108 млн. лева за развитие на науката и изследванията
  • Одобрени са над 37 млн. лева за строеж и ремонт на училища, детски градини и студентски общежития
  • В Министерския съвет
  • Над 200 директори и учители обменят иновативни практики за подобряване на учебния процес
  • Световната банка ще подпомага България за по-ефективното използване на информационните ресурси в образованието
  • Магията на XV софийски фестивал на науката
  • И най-доброто писмо е…
  • Битка на роботи край морето
  • 516 млади театрали взривяват сцената във Велинград
  • „Заедно за Гергьовден“ в Кюстендил
  • Флота или флот
  • ПГТ „Проф. д-р Асен Златаров“ – Варна, с блестящо представяне на националните състезания по професии в туризма
  • Цената на труда: Пазарни реалности, правни рамки и социални дилеми
  • 200 млн. лв. за подобряване качеството на висшето образование
  • Снимка на броя: Царство на децата
  • Премиерът Росен Желязков: INSAIT надмина всички очаквания
  • Национално издателство „Аз-буки“ обявява конкурс за научна статия
  • Министър Красимир Вълчев: Предлагаме въвеждане на час по добро

София 1113, бул. “Цариградско шосе” № 125, бл. 5

+0700 18466

izdatelstvo.mon@azbuki.bg
azbuki@mon.bg

Полезни линкове

  • Къде можете да намерите изданията?
  • Вход за абонати
  • Начало
  • Контакт
  • Абонамент
  • Проекти
  • Реклама

Вестник „Аз-буки”

  • Вестник “Аз-буки”
  • Абонамент
  • Архив

Научните списания

  • Стратегии на образователната и научната политика
  • Български език и литература
  • Педагогика
  • Математика и информатика
  • Обучение по природни науки и върхови технологии
  • Професионално образование
  • История
  • Чуждоезиково обучение
  • Философия

Бюлетин

  • Достъп до обществена информация
  • Условия за ползване
  • Профил на купувача

© 2012-2025 Национално издателство "Аз-буки"

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password? Sign Up

Create New Account!

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
bg_BG
en_US bg_BG
  • Вход
  • Sign Up
Няма резултати
Вижте всички резултати
  • Начало
  • За вестника
  • Екип
  • Архив
  • Контакт
  • Реклама
  • Абонамент
  • en_US

© 2012-2025 Национално издателство "Аз-буки"