ФЕСТИВАЛЬ
БИОТЕХНОЛОГИЙ
2024

Научный прогресс шагнул далеко вперед, и то, что раньше казалось фантастикой, сегодня становится реальностью. Светящиеся растения, животные и микроорганизмы существуют в реальности благодаря генной инженерии, сообщает ИА DEITA.RU. Об этом рассказала студентка Передовой инженерной школы ДВФУ Мария Сорокина. Видеоурок доступен на платформе Биотехфест 2024, созданного в рамках одноименного фестиваля. В видеоуроках основы биотехнологической науки объясняются простым языком на понятных примерах, такой подход выбран для популяризации науки будущего, считают в ПИШ.

По словам Марии Сорокиной, в природе светящиеся организмы встречаются не так уж редко. Медузы, светлячки, грибы, кораллы — все они способны к свечению благодаря явлениям флуоресценции или люминесценции. Флуоресценция предполагает поглощение света специальными белками и его последующее излучение. Это характерно для медуз и кораллов. Люминесценция, напротив, позволяет организмам светиться самостоятельно, как это делают светлячки или морской фитопланктон.

«В Приморском крае, например, можно наблюдать это явление на пляжах Андреевки, где ночью вода буквально переливается светом благодаря микроорганизмам», - рассказала Мария Сорокина.

Но как ученые заставляют светиться организмы, которые изначально не обладали такой способностью? Ключевой инструмент — это перенос гена светящегося белка в целевой организм.

«Мы работаем с растениями, поэтому расскажу, как это происходит на их примере. Есть два метода. Первый — это генная пушка, где гены, закрепленные на частицах золота, буквально "выстреливаются" в клетки растений. Второй — использование агробактерий. Эти природные "генные инженеры" способны переносить свои гены в растения, а ученые научились использовать этот процесс в своих целях», - добавила Сорокина.

После введения гена начинается этап проверки: нужно убедиться, что ген попал в клетки. Затем из обработанных клеток выращивают полноценное растение, которое светится в темноте. У технологии есть множество практических применений. Например, флуоресцентные белки помогают изучать процессы развития организмов. Так, у рыбок можно отметить разные системы органов: нервную, эпителиальную и другие, что облегчает наблюдение за их развитием.

В ПИШ считают, что за генной инженерией – недалекое будущее. Так, например, ее уже используют в лечении онкологических и генетических заболеваний, а также для создания продуктов питания с повышенным содержанием витаминов и аминокислот.

Посетить Музей современных биотехнологий Передовой инженерной школы ДВФУ

В последние годы в России наметился новый вектор развития отечественной науки. Все больше ученых, аспирантов и студентов посвящают свою жизнь биотехнологии. ИА DEITA.RU разбиралось, что это за новое направление и где его применяют в повседневной жизни.

Как рассказали в Передовой инженерной школе ДВФУ, на сегодня биотехнология — это область знаний, использующая живые организмы и их биологические процессы для создания инновационных продуктов и решений, необходимых в различных сферах человеческой деятельности. От приготовления хлеба в древности до генетической инженерии в наши дни биотехнология прошла долгий путь, став одной из ключевых наук современности.

При этом биотехнологические процессы известны человечеству с давних времен. Например, производство дрожжевого теста, силосование кормов или ферментация вина использовались еще до появления научного объяснения этих явлений. Однако серьезный прорыв произошел благодаря исследованиям Луи Пастера. Он доказал биологическую природу брожения, открыл микроорганизмы, способные жить без кислорода, и разработал метод пастеризации. Работы Чарльза Дарвина и Грегора Менделя заложили основы эволюционной теории и генетики, а открытие структуры ДНК Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году стало отправной точкой для генетических исследований.

Современная биотехнология охватывает множество направлений. Для удобства она классифицируется по «цветам» в зависимости от объектов и задач. К примеру, красная биотехнология посвящена медицине, включая разработку лекарств и вакцин. А зеленая занимается сельским хозяйством: созданием высокоурожайных сортов, производством удобрений и экологическими решениями. Желтая сосредоточена на пищевой промышленности, а синяя — на аквакультуре.

При этом это довольно условное разделение, которое просто помогает структурировать задачи данной дисциплины.

На сегодня ключевыми объектами биотехнологии являются микроорганизмы: бактерии, грибы, водоросли. Их роль в природе и промышленности колоссальна. Микроорганизмы обеспечивают переработку отходов, производство лекарств (например, инсулина), создание кормов для животных, ферментацию кисломолочных продуктов и даже борьбу с загрязнением окружающей среды.

Примером удивительных возможностей микроорганизмов служат бактерии, способные перерабатывать пластик. Они выделяют ферменты, которые разлагают материал на компоненты, пригодные для вторичного использования. Это открытие обещает революцию в борьбе с пластиковым загрязнением.

Микроорганизмы играют важную роль и в человеческом организме. Нормальная микрофлора человека делится на резидентную (постоянную) и транзиторную (временную). Она участвует в пищеварении, поддержании иммунитета и защите от патогенных бактерий. Например, в желудочно-кишечном тракте находится до 40% всех микроорганизмов, живущих в теле человека.

Подводя итог, можно подчеркнуть, что биотехнология на сегодня – это наука, которая преобразует окружающий мир, делая его чище, безопаснее и эффективнее.

Видеоурок от Передовой инженерной школы доступен на платформе Биотех-2024.

Мечты о заселении космоса могут стать реальностью. Помощь в этом окажут микроводоросли, сообщает ИА DEITA.RU. Об этом рассказала студентка Передовой инженерной школы ДВФУ Снежана Меличева на видеоуроке в рамках проекта ПИШ Биотехфест-2024.

По ее словам, микроводоросли – это крошечные, но жизненно важные обитатели водной среды, играющие ключевую роль в поддержании экосистемы на Земле. Они, относящиеся к низшим растениям, не только обеспечивают около половины атмосферного кислорода, но и занимают важное место в пищевых цепочках, передавая энергию на высшие трофические уровни. Однако их значение выходит далеко за пределы планеты, становясь перспективным решением для освоения космоса.

Космос, как объект исследования и колонизации, требует решения множества проблем. Среди них – питание, здоровье и стабильное жизнеобеспечение. Астронавтам необходимы питательные вещества, компактные источники пищи и надежные системы газообмена. Здесь микроводоросли могут стать незаменимым инструментом.

«Эти организмы способны поглощать углекислый газ и выделять кислород, обеспечивая постоянный газообмен. Кроме того, они компактны, легко выращиваются и чрезвычайно питательны, что делает их идеальными кандидатами для использования в космических миссиях», - рассказала Снежана Меличева.

Несмотря на то, что идея остается теоретической, она вдохновляет ученых на разработку подобных технологий. Правда, для реализации таких систем требуется решить несколько ключевых задач. Во-первых, необходимо создать эффективные условия для выращивания микроводорослей, чтобы они максимально активно перерабатывали углекислый газ и выделяли кислород.

Также существующие виды микроводорослей не всегда подходят для космических условий, поэтому требуется либо отбор, либо искусственное выведение подходящих штаммов. А созданная система должна быть безопасной для окружающей среды и не выделять вредных веществ.

«Сегодня идея использования микроводорослей кажется амбициозной и фантастической, но прогресс в науке показывает, что невозможное становится реальным. Решение таких задач может не только продвинуть человечество в освоении дальнего космоса, но и вдохновить новые поколения ученых. Возможно, именно такие системы станут основой жизни на будущих космических кораблях и базах», - резюмировала Снежана Меличева.

Традиционно под словом «бактерии» многие понимают порчу еды, болезни или неприятный запах. Однако мало кто задумывается, что бактерии – это не только вредители, но и верные союзники человека, сообщает ИА DEITA.RU. Об этом рассказал представитель Передовой инженерной школы ДВФУ Данил Варламов. Серия видеоуроков представлена на платформе Биотехфест-2024.

По его словам, бактерии помогают нам создавать продукты, поддерживать здоровье и даже спасать жизни. К примеру, без них не было бы ни йогурта, ни кефира, ни сыра, ни алкогольных напитков.

«Наш организм существует в симбиозе с миллиардами бактерий. Они помогают усваивать пищу, укрепляют иммунитет и защищают нас от патогенных микробов. Без них иммунная система перестала бы различать врагов и друзей, что могло бы привести к катастрофическим последствиям», - отметил Варламов.

При этом современная наука научилась извлекать из бактерий не только пользу для здоровья, но и ценные вещества. Одно из таких открытий — производство витамина B2 (рибофлавина) с помощью микробов. Этот важнейший элемент участвует в обмене веществ, укрепляет кожу, волосы и зрение.

Для получения одного грамма чистого витамина B2 из молока нужно переработать 700 литров сырья. Но микробиологический синтез сделал этот процесс невероятно эффективным. Теперь из  литра специальной растительной питательной среды можно получить до 10 граммов витамина.

«Однако заставить бактерии производить больше витамина, чем нужно им самим — непростая задача», - отметил Данил Варламов.

Ученые используют селекцию, проверенный тысячелетиями метод отбора лучших "особей". Примером такого подхода служат культурные растения. Также генная инженерия позволяет вносить изменения прямо в ДНК бактерий, увеличивая их производительность. Этот метод уже используется для производства инсулина, пробиотиков и других ценных веществ.

Атмосфера, обстановка, шумы, цвета, поза – все это может влиять на вкус еды, сообщает ИА DEITA.RU. Об этом рассказала студентка Передовой инженерной школы ДВФУ Виктория Губенина в рамках видеоурока «Нейрогастрономия», он доступен на платформе Биотехфест-2024.

По ее словам, если человеку кажется, что еда на борту самолета не радует вкусом, дело вовсе не в бюджетной авиакомпании. В самолетах зоны низкого давления и постоянный шум значительно снижают нашу чувствительность к сладкому, соленому и пряному. Это объясняет, почему привычные блюда кажутся пресными.

Оформление кафе и ресторанов также играет важную роль в том, насколько вам понравится еда.

«Вспомним легендарный Starbucks, где главной фишкой была не уникальность напитков, а атмосфера. Мягкие кресла, зелено-коричневые оттенки, белая посуда и тихая музыка создавали у посетителей ощущение уюта и желание заказывать больше. Белый цвет, как известно, стимулирует аппетит: кажется, что вы съели слишком мало, и рука сама тянется за еще одним маффином», - отметила Виктория Губенина.

Современные молодежные кафе пошли дальше: пастельные тона, кей-поп музыка и «инстаграмные» блюда вроде джизболов подталкивают даже суровых 40-летних мужчин на выбор десерта с клубникой.

Помимо этого, еще музыка способна изменить наше восприятие пищи. Например, красное вино лучше всего – под классику, а вот темный шоколад раскрывается ярче под джаз. В этом есть своя магия: мягкие и ритмичные звуки усиливают насыщенность горького вкуса, делая его более сбалансированным.

Интересно, что даже поза, в которой мы едим, влияет на ощущение вкуса. Возьмем уличную еду: шаверму, хот-дог или роллы. В большинстве случаев они кажутся вкуснее, если мы едим их сгорбившись — на лавочке, в машине или на остановке. Эта поза словно усиливает удовольствие от еды, превращая даже простой хот-дог с заправки в гастрономическое удовольствие.