Физиолог по растениям, инструктор кафедры биологии Школы естественных, социальных и гуманитарных наук NU Айгерим Солтабаева, изучает жизненный цикл растений и развивает исследовательские способности у студентов — биологов, химиков и инженеров. Обладательница государственной стипендии для талантливых молодых ученых 2023 года в беседе с корреспондентом агентства Kazinform рассказала о своей работе исследователя и преподавателя.
Айгерим ставит перед собой довольно амбициозную задачу. Она мечтает создать в Казахстане Школу генетиков и физиологов совместно с учениками, которые продолжают обучение за рубежом, но вернутся в течение 10 лет. Сейчас она продолжает разрабатывать свои методы обучения и исследовательскую базу.
После окончания средней школы в селе Тугыл в Восточно-казахстаской области и интерната в Усть-Каменогорске, Айгерим Солтабаева училась на кафедре генетики биологического факультета МГУ по программе «Болашак». В 2013 году поступила на докторскую программу ведущего исследовательского вуза Израиля — Университета Бен-Гуриона в Негеве к профессору Моше Саги. Свою докторскую диссертацию посвятила изучению реакции пуринов, являющихся составными частями нуклеиновых кислот- компонентов ДНК или РНК, на ультрафиолетовый (UV) стресс и деградацию растений.
— Университет Бен-Гуриона состоит из 8 исследовательских институтов, в одном из них ученые разрабатывают технологии эффективного использования воды, орошения, выращивания сельскохозяйственных культур и растений, ведь в пустыне очень сложно поддерживать зеленые насаждения, но в Израиле с этим отлично справляются, — рассказывает ученый.
Несмотря на то, что преподаванию уделяется много времени, Айгерим все же находит возможность для исследований и пишет научные статьи со студентами на добровольных началах. Айгерим Солтабаева отмечает, что NU имеет отличную инфраструктуру для проведения исследований. Разные гранты помогают поддерживать исследовательский дух. Так, на средства одного из грантов студенты переводят ценное пособие по растениям с английского на казахский язык для школьников.
— Студенты работают волонтерами, есть небольшое финансирование, на которое мы съездили в Боровое для сбора образцов по проекту, связанному с изучением молекулярных маркеров старения сосен. Я беру к себе студентов, у которых «горят» глаза. У меня была студентка — экономист, которая очень хотела быть биологом. Мы с ней сделали обзорную научную статью и она по сей день цитируется. Сейчас у нас обучается поколение ребят, способных самостоятельно проводить исследования, по свои навыкам они даже опережают докторантов некоторых вузов, — отметила Айгерим, добавив, что ценит в студентах целеустремленность, упорство и качество проделанной работы.
По ее словам нужно всегда продолжать проводить исследования при любых неудачах.
— Например, РНК мы можем выделять две недели. Но чтобы добиться результата нужно продолжать, не сдаваться, даже если это 100-я попытка, — пояснила ученый.
Во время COVID, несмотря на блокирование доступа в лабораторию, ученому удалось опубликовать обзорную статью по всем маркерам солевого стресса, изучив молекулярные и физиологические параметры таких культур, как арбидопсис, пшеница, рис, кукуруза, томат. Статья также рассматривает методы машинного обучения, используемые в детекции солевого стресса. На статью до сих пор ссылаются другие исследователи.
— Меня интересует процесс «смерти» в растениях. Морфологические признаки – желтизну, увядание можно увидеть невооруженным глазом, но существуют и другие факторы на физиологическом и молекулярном уровнях, что решает растению умирать или нет. Иногда растение жертвует определенными своими органами, чтобы выжить, или иногда выделяет газ как сигнал смерти для соседних растений. Но, первичная информация исходит через РНК клетки. Я исследую эти процессы, чтобы понять, как можно предупредить наступление смерти и помочь растению оздоровиться на ранней стадии, — рассказывает ученый.
В лаборатории студенты ведут наблюдение за наночастицами, получаемыми из свеклы после его обжига и измельчения, с добавлением определенных химических веществ. Подбирая определенную дозу наночастиц, молодые исследователи добиваются разного влияния на организм растения, выявляют его гербицидные свойства, изучают, как влияют наночастицы на разные органы растений. Общая задача делится на подзадачи, и каждый студент отрабатывает свою часть самостоятельно.
Интересный проект – это курсовая работа студентки, которой Айгерим предложила изучить свойства растения адраспан и сопоставить с разновидностями, найденными в ВКО, Туркестане и Шымкенте.
— Адраспан растет очень медленно. Были изучены его возможности в борьбе с раковыми клетками, его бактериальные и гербицидные свойства. Ученые в Алматы делали морфологические срезы, мы же хотим изучить растение на молекулярном уровне и узнать есть ли различия между видами. На первый взгляд туркестанская ветвится по-другому. Будем выделять протеины и потом РНК. Также мы начали создавать карту распространения данного растения, знаем он есть в Египте, Турции, Китае, северной Африке, Испании и даже в Мексике нашли, — сообщила Айгерим.
Недавно она опубликовала статью по сахарному голоду в растениях, параллельно ведет небольшой проект совместно с Национальным парком «Бурабай».
— Мы на молекулярном уровне определяем смерть деревьев. Собрали ветки деревьев разных возрастов, от 20-летних деревьев до 210-летней сосны. Со взятых образцов мы выделяем ДНК и РНК для сопоставления и далее будем пробовать молекулярные маркеры. Наша задача – сделать молекулярное паспортизацию, в целом же проект комплексный и направлен на поддержание парка, что включает изучение подземных и надземных вод, растений, и так далее. Коллега из Павлодара методом дендрограммы по кольцам определяет, в каких годах была засуха и другие катаклизмы, чтобы сопоставить с картографическими данными и использовать их как маркер для определения прошлых событий, ну и возраста. Такие работы позволят предупредить пожары и улучшить зеленый фонд парка, — отмечает Айгерим Солтабаева.
Она помогает также коллегам из ЕНУ имени Гумилева по проекту устойчивости ячменя к жаре и засухе. Исследуя молекулярный механизм вовлеченности тех или иных генов, ученые распознают их признаки и далее могут мутировать растение, делая его более стрессоустойчивым.