Всеволод Павшинтсев, номзади PhD дар соҳаи биология ва дотсенти Институти экологияи Донишгоҳи Рудн, усули инноватсионии арзёбии ҳолати обанборҳои оби ширинро бо истифода аз моҳии зебра ва зеҳни сунъӣ таҳия мекунад. Ин лоиҳа, ки бо гранти донишгоҳӣ дастгирӣ мешавад, аз таҳлили оддии кимиёвии об ба фаҳмидани таъсири ифлоскунандаҳо ба организмҳои зинда гузаштанро ҳадаф дорад.
Мушкили экологияи муосир дар он аст, ки усулҳои стандартӣ метавонанд нишонаҳои антибиотикҳо, гормонҳо ё пеститсидҳоро дар об муайян кунанд, аммо онҳо ошкор намекунанд, ки ин моддаҳо чӣ гуна ба наботот ва ҳайвонот таъсир мерасонанд. Ҳалле, ки Всеволод Вячеславович таҳия мекунад, аз организми зинда ҳамчун биосенсори ҳассос истифода мебарад.
"Ба ибораи содда, лоиҳа як системаи "озмоиши оби зинда"-ро эҷод мекунад: мо обро аз обанбор мегирем, онро ба организми намунавӣ мегузорем ва на танҳо таркиби химиявӣ, балки вокуниши биологӣ – рафтор, стресс ва тағйироти молекулавиро низ арзёбӣ мекунем", мегӯяд Всеволод Павшинтсев.
Ин чӣ хел кор мекунад
Дар давоми таҳқиқот, олимон рафтори моҳии Данио рериоро бо истифода аз системаҳои пайгирии видеоӣ назорат карданд. Ақли сунъӣ ҳатто тағйироти ночизро муайян мекунад: коҳиши фаъолият, тарзи ғайриоддии ҳаракат ва изтироби афзоянда.
"Навгонӣ дар он аст, ки ин усул якбора якчанд сатҳҳоро муттаҳид мекунад: пайгирии видеоии рафторӣ дар асоси зеҳни сунъӣ, нишондиҳандаҳои биохимиявӣ (масалан, стресси оксидативӣ), ифодаи генҳо, ки бо равандҳои заҳролуд дар бадан алоқаманданд ва эҳтимолан микробиомаи рӯда", мегӯяд Всеволод Павшинтсев.
Ҳамаи маълумотҳо ба як "профили вокуниш"-и рақамӣ муттаҳид карда мешаванд, ки на танҳо ифлосшавиро муайян мекунад, балки хусусияти онро низ муайян мекунад – оё он заҳролуд, гормоналӣ ё нейротоксикӣ аст. Масалан, ҳангоми дучор шудан бо моддаҳои монанд ба гормон, моҳӣ метавонад камтар фаъол шавад, бештар ях кунад ва аз ҷойҳои равшан канорагирӣ кунад.
"Мо моҳии зебра истифода мебарем, зеро онҳо яке аз маъмултарин организмҳои моделӣ дар биология имрӯз мебошанд, ки аз ҷиҳати аҳамият ба мушҳо ва каламушҳо монанданд. Бартариҳои онҳо ҳассосияти баланд ба ифлоскунандаҳо, давраи босуръати рушд, мавҷудияти санҷишҳои стандартии рафторӣ ва пойгоҳи бузурги тадқиқоти илмиро дар бар мегиранд. Дар оянда, эҷоди моделҳои рақамии рафтор имконпазир хоҳад буд, аммо иваз кардани пурраи ҳайвонот ҳанӯз имконнопазир аст, зеро ифлоскунандаҳо тавассути гормонҳо, системаи асаб ва мубодилаи моддаҳо амал мекунанд", – мегӯяд Всеволод Павшинтсев .
Аз лаборатория то амалия
Ин лоиҳа аллакай аз самти комилан илмӣ ба самти амалӣ мегузарад — пойгоҳи додаҳои аксуламалҳои моҳӣ, инчунин профилҳои рафторӣ ва молекулавии онҳо тартиб дода мешавад. Олим ояндаи таҳқиқотро дар эҷоди лабораторияҳои хидматрасонӣ ё маҷмӯаҳои озмоишии тайёр ва дар ниҳоят, ворид кардани методология ба стандартҳои давлатии мониторинги экологӣ тасаввур мекунад.
"Эҳтимол дорад, ки аввалин муштарии амалӣ хоҷагиҳои моҳидорӣ бошанд, зеро барои онҳо муҳим аст, ки пеш аз оғози истеҳсоли бузург зуд дарк кунанд, ки оё об барои парвариши моҳӣ мувофиқ аст ё не", – мегӯяд Всеволод Павшинтсев.
Истифодабарандагони эҳтимолии ин тарҳ инчунин метавонанд Росприроднадзор, хадамоти санитарӣ ва эпидемиологӣ ва корхонаҳои саноатиро дар бар гиранд, ки ба мониторинги обҳои партов ниёз доранд. Бартарии асосӣ равиши мақсадноки он барои ҳалли мушкилот аст.
«Агар ин усул намуди таъсирро ба ҳаёти обӣ ошкор кунад, он равиши барқароркуниро тағйир медиҳад: чораҳои табобатро метавон мушаххастар интихоб кард, на кӯр-кӯрона. Масалан, зарари заҳролуд хориҷ кардани токсинҳои кимиёвиро талаб мекунад, дар ҳоле ки таъсири гормоналӣ технологияҳоро барои хориҷ кардани пайвастагиҳои халалдоркунандаи эндокринӣ талаб мекунад», – мегӯяд Всеволод Павшинсев .
Дастгирии грантии Донишгоҳи РУДН ба даста имкон дод, ки реагентҳоро барои биохимия ва биологияи молекулавӣ харидорӣ кунад, RT-qPCR (реаксияи занҷирии полимераза дар вақти воқеӣ)-ро анҷом диҳад ва праймерҳоро синтез кунад. Маблағҳо инчунин барои нигоҳдории моҳиҳои лабораторӣ, маблағгузории нашрияҳо дар маҷаллаҳои илмӣ ва санҷиши натиҷаҳо дар конфронсҳои байналмилалӣ истифода шуданд. Масалан, Всеволод Вячеславович ин лоиҳаро дар конфронси бонуфузи FEBS (Федератсияи ҷамъиятҳои биохимиявии Аврупо) муаррифӣ кард.
"Ҳадафи асосӣ табдил додани биоиндикатсия дар Данио рерио ба як воситаи амалӣ барои мониторинги муҳити зист, на танҳо як равиши илмӣ мебошад. Ва, умуман, маъмул гардонидани ин моҳӣ ҳамчун як воситаи арзишманди илмӣ, ки равишҳои илмиро дар доираи васеи соҳаҳо пурра ва амиқтар мекунад," мегӯяд Всеволод Павшинтсев.
Манбаъ: Донишгоҳи РУДН