Как сельский мальчишка стал ученым по генной инженерии

Автор: Ахметбеков Асхат

Интерес к науке у Изата Смекенова возник не сразу, но остался, по его заверению, на всю жизнь

Фот Изата Смекенова

Казахско-турецкий лицей, в который Изат Смекенов поступил с 7 класса, кардинально изменил жизнь простого мальчишки из Павлодара. Сельский ребенок, который не очень хочет учиться, вдруг взялся за ум, заинтересовался биологией и стал – доктором PhD, который сегодня является научным сотрудником в лаборатории молекулярной генетики в Научно-исследовательском институте проблем биологии и биотехнологии при Казахском национальном университете имени аль-Фараби в Алматы, и преподает на Кафедре молекулярной биологии и генетики Факультета биологии и биотехнологии в этом же университете, передает Azattyq Rýhy.

Желание учиться и упорство – это то, что всегда приводит к достижению целей. Казалось бы, у Изата Смекенова было все, чтобы навсегда остаться жить в селе или в городе под названием Экибастуз, куда его семья переехала, когда мальчику было восемь лет. Это совершенно простая семья, где папа – дорожный мастер, а мама – продавец в магазине. Сам Смекенов, возможно, смог бы стать спортсменом, ведь занимался акробатикой, успешно выступал, но получил травму. Сам он признается: по-настоящему учиться начал только с седьмого класса, когда поступил в Казахско-турецкий лицей (КТЛ) для одаренных юношей в Павлодаре.

«Это было очень большим достижением на тот момент. КТЛ дал мне хорошее образование, воспитание и друзей. Не поступив сюда, я не стал бы тем, кем являюсь сейчас. Отдельное спасибо воспитателям, учителям и преподавателям по биологии», – говорит ученый.

После 11 класса перед ним встал выбор, куда и на кого поступать. Интерес был к двум профессиям – врач и ученый. Вот только отсутствие желания учиться на медика много и долго определило выбор – молодая и современная профессия – биотехнология. Поступил Изат Смекенов в Казахский национальный университет имени аль-Фараби.

«Поступив в университет, начиная со второго курса, я пришел к очень перспективному, умному и молодому директору НИИ проблем биологии и биотехнологии Бисенбаеву Амангельды Куанбаевичу. Он взял меня в свою лабораторию, и с этого момента начался мой путь становления ученым. Увлекшись наукой, я закончил бакалавриат, магистратуру и докторантуру. Степень PhD я получил относительно недавно, в 2020 году, как раз перед пандемией коронавируса», – рассказывает специалист.

Осознанный интерес к биологии у молодого человека появился в лицее. Именно там раскрылись его сильные стороны, Смекенов стал участвовать в олимпиадах и на протяжении пяти лет становился призером областных и республиканских конкурсов. Благодаря этим углубленным знаниям, ему было легко учиться в университете. Позже, уже вместе со своим руководителем, молодой ученый сам был членом жюри в этих олимпиадах для школьников. Однако полное укрепление профессионального пути произошло, когда он пришел в лабораторию молекулярной генетики.

«Здесь я впервые научился выделять ДНК, РНК и белки из различных клеток, проводить их очистки и качественные и количественные анализы. Познакомился с микроорганизмами и путями их культивирования. Самым интересным было создавать рекомбинантные конструкции. Все эти работы выполнялись и выполняются в рамках научных проектов, которые финансируются государством. Начинал я как стажер-исследователь и сейчас являюсь научным сотрудником. После получения степени PhD я начал свою преподавательскую деятельность. Я преподаю такие предметы, как генетическая инженерия, молекулярная биология и спецпрактикум по биохимической генетике», – объясняет Изат Смекенов.

Первым направлением, с которым он начал работать, было создание биоэтанола при помощи пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae из целлюлозосодержащих субстратов. Суть работы заключалась в том, чтобы заклонировать целлюлитические гены грибов (целлюлазы) в дрожжевые вектора для того, чтобы создать стабильные рекомбинантные штаммы дрожжей, способных ко-экспрессировать гены целлюлаз, с последующим производством биоэтанола из аморфной целлюлозы. Увлекшись этим направлением, в итоге молодой специалист защитил диссертационную работу на тему: «Клонирование и оптимизация экспрессии генов целлюлаз в промышленных штаммах Saccharomyces cerevisiae».

Так как работа ученых зависит в основном от выигранных проектов грантового финансирования, он стал работать над собственным научным проектом «Молекулярная характеристика TORC1 сигнального пути Triticum aestivum и их значения в контроле прорастания зерна пшеницы».

«В этом проекте мы впервые выделили и провели молекулярную характеристику предполагаемых генов T. aestivum, кодирующих компоненты TORC1 сигнальной системы, и выясняем их возможную роль в регуляции прорастания семян пшеницы», – говорит он.

Параллельно Смекенов помогает выполнять диссертационную работу докторанту Бакиеву. Здесь ученые работают над проектом «Разработка и оценка химерных эндолизинов бактериофагов для борьбы с множественно лекарственно-устойчивыми грамотрицательными патогенами осетровых рыб». Проект направлен на разработку новых эффективных химерных эндолизинов с повышенной литической активностью в отношении грамотрицательных и устойчивых к антибиотикам бактерий, которые являются основной причиной заболеваний осетровых в аквакультуре. А с 2022 года помогает еще одной докторантке по проекту «Разработка новых нанотел для эффективной нейтрализации и использования в качестве специфического и чувствительного реагента для быстрого обнаружения вируса бешенства».

«Казахстан является одним из крупнейших стран-производителей зерна в мире, но, к сожалению, большая часть соломы зерновых культур сжигается прямо на полях. Сжигание пшеничной соломы приводит к выделению большого количества загрязнителей воздуха. А ведь солома зерновых культур является наиболее важным возобновляемым энергетическим ресурсом в Республике Казахстан, и поэтому производство биоэтанола позволило бы решить сразу несколько проблем – энергетические и экологические», – говорит о практической значимости проектов ученый.

Во-вторых, отмечает он, пшеница (Triticum aestivum) является одной из наиболее важных и широко культивируемых зерновых культур и является основным источником пищи для более чем 40% мирового населения. Спрос на пшеницу следует за быстро растущим населением и, как ожидается, вырастет на 60% к 2050 году, поэтому исследования способов повышения урожайности зерновых очень важны. Однако, несмотря на прогресс в секвенировании полного генома, сам белок TOR и основные компоненты сигнального пути TORC1 у пшеницы все еще не обнаружены.

«Поэтому очень важно их исследовать и проанализировать их участие в регуляции прорастания семян пшеницы. Потому что прорастание семян – это не только важный этап в жизненном цикле растений, но и важный процесс для сельскохозяйственного производства», – считает специалист.

Третий момент, уточняет он, производство осетровых в аквакультуре за последние годы значительно возросло из-за высокого спроса на икру на мировом рынке. Однако из-за широкого и часто неконтролируемого использования антибиотиков количество бактерий, устойчивых к антибиотикам, резко возросло и это является основной причиной заболеваемости и смертности рыб. Поэтому эндолизиновая терапия считается очень перспективной альтернативой лечения сложных инфекций. В отличие от антибиотиков бактериальные штаммы не развивают устойчивость к эндолизинам.

Еще одной проблемой, по мнению ученого, является проблема бешенства, которая в Казахстане остается нерешенной. Постоянно регистрируются природные очаги заболевания, что требует повышения эффективности мер профилактики и борьбы с бешенством.

«Бешенство является самой смертельной вирусной инфекцией с почти 100-процентным смертельным исходом после появления симптомов. А используемые традиционные антитела имеют ряд недостатков, связанных с их ограниченным количеством, трудностями постоянного хранения и необходимостью использования вторичных антител, а также проблемой доставки в эндемичные районы. Поэтому наноантитела считаются очень перспективной альтернативой для лечения сложных вирусных инфекций», – отмечает Изат Смекенов.

Ученый признается: заниматься наукой в Казахстане не сложно, но иногда есть определенные трудности.

«Я знаю, что некоторые мои знакомые, коллеги побросали науку и ушли в бизнес, в промышленность и в школы в поисках хороших условий и стабильных зарплат. Но я уже смотрю на эти трудности относительно нормально, потому что это и есть неотъемлемая часть науки в Казахстане. Самое главное – это уровень желания каждого человека заниматься наукой. Мне нравится наука, поэтому я стараюсь преодолевать трудности, если они встречаются, чтобы продолжать заниматься любимым делом. К тому же, с приходом нового министра науки и высшего образования Республики Казахстан Саясата Нурбека ситуация обещает меняться в лучшую сторону. Это – увеличение сумм финансирования проектов, количества конкурсов и введение базового финансирования ведущих ученых», – перечисляет он.

Среди трудностей ученый называет уровень заработной платы, который зависит от количества научных проектов и стажа работы. Иногда случаются задержки в ее выплате, которые связаны с бюджетной бюрократией. И, как подчеркивает Смекенов, «хотелось бы, чтобы эти процессы как-то проходили чуть быстрее». Ведь не всегда хватает необходимых материалов и реагентов.

«Проблема в том, что нам приходится ждать поставки реагентов и лабораторных оборудований иногда до трех месяцев. К тому же их цена через наших поставщиков становится в 1,5-3 раза выше, чем, если бы мы закупили тот же товар напрямую за рубежом. Решением проблемы является четкое планирование списка закупок заранее, чтобы всегда быть в рабочем состоянии. Но вот если что-то сломается или закончится из реактивов случайным образом и товара не окажется в наличии у фирм поставщиков, то придется ждать, что не очень хорошо, замедляет процесс работы. У нас было пару таких случаев, но, к счастью, нас выручали коллеги из других институтов в Алматы или Астаны», – поясняет он.

А вот среди плюсов ученый называет – уважение, постоянное развитие, возможность путешествовать, посещая научные конференции, стажировки и разнообразие направлений деятельности. Радуют ученых и конкурсы, которые проводятся среди научных сотрудников, которые поощряются денежными призами. К этому времени Изату Смекенову, например, удалось стать лучшим молодым ученым Казахского национального университета имени аль-Фараби (в 2021 году), а затем – обладателем государственной стипендии для молодых талантливых ученых. Теперь он планирует стать лучшим преподавателем вуза. Ну а в будущем, как патриот своего дела, мечтает стать профессором и академиком Национальной академии наук РК, сделать важное открытие или полезную разработку, которая получит признание в научном мире.

В настоящее время ученый постоянно находится в поисках интересного и актуального. Поэтому Смекенов останавливаться не собирается и обещает идти вверх по карьерной лестнице, набирая багаж знаний и опыта.