Проектът „ПлантаСИСТ: Създаване на Център по растителна системна биология и биотехнология“, финансиран по оперативна програма Хоризонт 2020 на Европейския Съюз чрез конкурс Widespread-Teaming, е сред петте финалиста в конкурса на Европейската комисия REGIOSTARS 2025 в категория „Конкурентоспособна и интелигентна Европа“.
В рамките на проекта, и с допълнителното финансиране от Оперативна програма „Наука и образование за интелигентен растеж“ 2014 – 2020 (ОПНОИР), в Пловдив е създаден Център по растителна системна биология и биотехнология (ЦРСББ) – модерен изследователски институт, който развива устойчиви биобазирани технологии и свързва научните изследвания с индустрията.
За целите на „ПлантаСИСТ“, дейността на Центъра и проектите, по които работят учените в него, пред „Аз-буки“ разказва д-р Веселин Петров – изследовател в ЦРСББ и ръководител на отдел „Финансиране“, отговорен за проектната дейност на Центъра.
„Нашият проект PlantaSYST беше създаден с много отдаденост и грижа за Пловдив и България,
защото знаехме, че тук разполагаме с много нереализиран потенциал, който може да доведе до качествени научни резултати и развитието на ценни човешки ресурси. Основната ни мисия беше да помогнем именно за отключването на този потенциал“, казва д-р Веселин Петров.
Той получава покана от настоящия директор на Центъра проф. Цанко Гечев да бъде част от екипа, който подготвя втората фаза на мащабния за България проект. Тогава основната цел пред екипа е да се създаде център за върхови научни постижения, който да реализира фундаментална и приложна наука на световно ниво в Пловдив, както и да привлича утвърдени учени, млади изследователи, докторанти и студенти от страната и чужбина.
д-р Веселин Петров
„Голяма част от първоначалния екип, който започна работа по проекта, бяха български учени, специализирали в чужбина, но желаещи да се реализират у нас, да привличат и още родни изследователи обратно в родината, както и да обучават студенти, които да останат в страната и да работят на място, което им предлага възможности за професионално развитие спрямо световните стандарти за качествена наука и условия на труд“, разказва изследователят.
Благодарение на визията и амбицията на екипа през 2015 г. е създаден Център по растителна системна биология и биотехнология чрез първия български проект, финансиран по програма Teaming на „Хоризонт 2020“ на Европейската комисия.
Проектът обединява европейски, държавни и общински институции –
Европейския съюз и българското правителство, които чрез Оперативна програма „Наука и образование за интелигентен растеж“ финансират строежа и оборудването на Центъра с най-ново поколение апаратура и осигуряват неговото устойчиво развитие. А Община Пловдив предоставя на научния комплекс терен с безвъзмездно право за строеж.
Проф. Цанко Гечев (директор на ЦРСББ и координатор на проекта PlantaSYST) и Иван Попов ( изпълнителен директор на Изпълнителната агенция „Програма за образование“)
През новия програмен период устойчивото развитие на Центъра се подпомага с близо 14 млн. лв. от Изпълнителната агенция „Програма за образование“ по Програма „Научни изследвания, иновации и дигитализация за интелигентна трансформация“ 2021 – 2027, допълва д-р Петров.
Отбелязва, че
Центърът е независим изследователски институт и проектната дейност е от ключово значение за устойчивото му развитие
и реализирането на наука с висока добавена стойност в полза на обществото. „Работим усилено в тази посока и се стремим да участваме в голям набор от конкурси по национални и европейски програми. В момента в Центъра се работи по десетки мащабни изследователски проекти, повечето от които реализираме в партньорство с утвърдени научни институти от целия свят. По тях при нас вземат участие учени и от България, и от чужбина“, подчертава изследователят.
Допълва, че към момента в Центъра десетки учени от България, Италия, Полша, Германия, Южна Африка, Ирландия, Индия и др. развиват своите изследвания.
Част от фундаменталните и приложните научни дейности в Центъра са насочени
към разработване на технологии за подобряване растежа и развитието на растенията и устойчивостта им към различни видове стрес, причинен от неблагоприятни фактори на околната среда; изследване на биологичното действие на ценни метаболити от растителен произход за козметичната и фармацевтичната индустрия; създаване на нови сортове зеленчукови култури с подобрена хранителна стойност и други ценни качества и др.
Сред основните научни подходи в изследователската дейност на Центъра са използването на „омикс“ технологии от ново поколение за характеризиране на молекулярните процеси в растителни организми; функционален анализ на гени, свързани с проявата на определени желани характеристики в културни видове; изолиране и производство на ценни растителни метаболити, както и изследване на тяхната биологична активност в моделни системи с акцент върху затлъстяване, фотостареене и дълголетие и др.
Центърът е акредитиран за обучение на докторанти в професионално направление „Биотехнологии“,
Студенти и докторанти в Центъра по растителна системна биология и биотехнология
както и на студенти, които имат възможността да надграждат своята теоретична подготовка с научна практика под менторството на утвърдени учени с висока професионална експертиза.
„Тази приемственост за нас е от изключително значение, тъй като именно тя ни помага и ще ни помага в бъдеще да привличаме учени, които да се завърнат в България, както и млади хора, които да останат да работят тук в международни екипи и да получават възможности за професионално развитие в родината“, подчертава д-р Петров.
Екипът на Центъра е уверен, че научното звено играе важна роля за развитието на Пловдив, на Южния централен район, на България, като цяло, както и в рамките на европейското научноизследователско пространство. „Изследователският ни екип реализира научни разработки с принос за устойчивото земеделие, продоволствената сигурност и човешкото здраве. В контекста на климатичните промени, засушаването и глобалната несигурност дейността на Центъра заема все по-стратегическо място сред утвърдените научни институти по целия свят“, обяснява изследователят.
Д-р Петров е на мнение, че сред причините преди години да бъдат финансирани от Европейската комисия, е фактът, че успяват да я убедят в капацитета на Пловдив и региона. „За нас беше голямо предизвикателство да изминем целия този труден път, но и привилегия, че сега усилията ни може да бъдат оценени положително не само от научната общност и институциите, но и обществото, като цяло“, казва той.
Изследователят призовава всички да подкрепят българския проект
и да дадат своя вот в онлайн гласуването за наградата на публиката в конкурса на Европейската комисия „REGIOSTARS 2025“. „Подкрепете българския проект PlantaSYST! Гласувайте за българската наука!“, обръща се към всички ученият.
„Ще бъдем благодарни, ако хората гласуват за проекта, защото активно подпомагаме развитието на научната и развойната дейност в България. Работим за достойната интеграция на България като равноправен партньор в европейското изследователско пространство. Правим всичко възможно да утвърждаваме позитивния имидж на страната ни в Европа и света. Стараем се да даваме възможност за реализация на колеги, включително и чрез реинтегриране на български специалисти от чужбина при много добри условия на труд – казва още д-р Петров. – И не на последно място – работим за благото на цялото общество по наболели теми като продоволствена сигурност в условията на променящ се климат и подобряване качеството на живот на хората.“
Изследвания за дълголетие с моделен организъм C.elegans
Центърът участва в десетки проекти
Центърът по растителна системна биология и биотехнология участва самостоятелно като координатор или като партньор в консорциуми в редица проекти.
Сред тях е проектът CropPrime, който започва през 2023 г. и е с продължителност четири години. По него се работи с партньори от шест държави. Проектът има за цел да разработи растителни биостимуланти на базата на естествени съединения и екстракти.
„Основен акцент в научните ни изследвания е проучване въздействието на биоактивни молекули, изолирани от морски водорасли и розмарин. Учените имат за цел и да изследват и разработят фунгициди на базата на двойноверижни РНК молекули, които са биоразградими и без (еко)токсични ефекти, за намаляване на гъбичните инфекции в стопанско значими култури. Целта ни е тези фунгициди да са с ефикасност, еквивалентна на синтетичните препарати“, обяснява д-р Петров.
През 2023 г. е дадено началото и на проекта NatGenCrop по програма ERA Chairs на „Хоризонт Европа“. Центърът е единствен бенефициер и изпълнител на проекта, който е с продължителност до 2027 г. За успешната му реализация привличат изследовател с висока научна експертиза от Института по молекулярна физиология на растенията „Макс Планк“ в Германия, който оглавява новосъздания департамент в центъра „Количествена генетика на културните видове“. Организиран е и нов екип от учени и докторанти както от България, така и от чужбина.
В научен аспект проектът има за цел
да създаде нови стратегии за поддържане на по-високи добиви и качество на домати и пипер дори при неблагоприятни климатични условия.
„Една от основните изследователски насоки е изследването на генетични и фенотипни вариации на тези култури и идентифициране на гени, допринасящи за подобряване на техните характеристики. В друга изследователска насока ще бъдат проучени първичните и вторичните метаболити, за да се оцени въздействието на различни стресови фактори върху качеството на плодовете“, разяснява изследователят.
Учените от Центъра работят и по проекта BOOSTER в консорциум с още 13 други институции и компании от 9 държави. Той има конкретна приложна цел – увеличаване добивите на царевица и все още екзотичната, но много хранителна култура теф чрез разработването на иновативни стратегии за подобряване на тяхната сухоустойчивост. Това включва два допълващи се подхода: първо, идентифициране на ключови регулатори на сухоустойчивост чрез съвременни молекулярни анализи, и второ, разработване на нови, висококачествени биостимуланти на базата на микроорганизми и екстракти от водорасли.
Основен обект на изследване в проекта CAFTA е абсцисиновата киселина (ΑБК) – хормон, регулиращ растежа и развитието на растенията и осигуряващ толерантност към различни видове стрес. Механизмите на клетъчно и молекулярно ниво, чрез които АБК контролира растежа, особено прехода към цъфтеж при неблагоприятни условия, все още не са достатъчно добре изучени.
Уникална за България апаратура за масспектрометрия и изследване на метаболити
„Затова основен фокус при нас е да се изследва как АБК модулира растежа при засушаване и високи температури, да бъдат идентифицирани нови компоненти на сигналния път на АБК за развитието на растенията и да бъде проучено взаимодействието му с процесите, контролиращи цъфтежа“, обяснява д-р Петров. В рамките на този проект също успяват да привлекат утвърден учен от Южна Корея, който ръководи изследователския екип в проучванията.
По какво още работят учените
Изследвания върху ген, идентифициран в моделното растение Arabidopsis thaliana, който може да предизвиква устойчивост към неблагоприятни условия на средата. Провеждат се експерименти, за да изяснят функцията на този ген и в някои културни видове като домат, маруля и др.
Идентифициране и характеризиране на растителни метаболити като например икариин, които имат ефект върху дълголетието и устойчивостта към стрес при животните и човека.
Прочитане и изследване на целия геном на ендемичния за България вид родопски силивряк (растение, известно още като Орфеево цвете), който се характеризира с устойчивост към екстремни условия като силно засушаване, дълги периоди на тъмнина и много ниски температури. В момента се изследват регулаторните генетични механизми, които придават на това интересно растение тези забележителни свойства.
Разработване на метод за увеличаване на добивите на ягодоплодни растения като малини, боровинки и ягоди, както и техните хранителни свойства (полезни минерали, витамини, антиоксиданти и други вещества) чрез третиране с природни продукти.
Мащабно изследване на биохимичното разнообразие на вещества от хиляди растителни видове, отглеждани в български ботанически градини. Много от тези видове са резервоар на ценни съединения, които може да имат различни приложения във фармацията, козметиката, кулинарията, селското стопанство и пр.
