skip to Main Content

В июле сотрудники ВИР работали со школьниками, приехавшими из разных регионов России в Образовательный центр “Сириус” (г. Сочи) на научно-технологическую программу “Большие вызовы”. Программа состояла из предложенных партнёрами “Сириуса” научных проектов, которые школьники под руководством ученых должны были выполнить в течение трёх недель. Проекты были распределены по 12 направлениям, соответствующим Стратегии научно-технологического развития России. В направлении “Агропромышленные и биотехнологии” эксперты выбрали два проекта ВИРа (значимым фактором, помимо новизны и актуальности исследования, было наличие заинтересованных бизнес-партнеров, поддерживающих проект). Оба проекта пользовались большой популярностью у участников программы – старшеклассников, вышедших в финал Всероссийского конкурса проектных и исследовательских работ. Руководили направлением “Агропромышленные и биотехнологии” врио директора ВИР Елена Хлесткина и заместитель директора по науке Никитского ботанического сада Олег Коротков.

 

“Первые шаги в изучении генома борщевика”

Над этим проектом работали 6 школьников. Как рассказала старший научный сотрудник Отдела агроботаники и сохранения in situ генетических ресурсов растений ВИР Лилия Шипилина, проект был разделён на две части: (1) характеристика фенотипа и ареала исследуемых объектов и (2) молекулярно-генетический анализ отобранных образцов. Первая часть включала в себя построение подробной карты южной границы вторичного ареала обитания борщевика и сбор образцов в кавказском заповеднике недалеко от “Сириуса”; работу школьников курировали Лилия Шипилина и ведущий научный сотрудник Отдела Ирена Чухина. Вторая часть предполагала выделение ДНК из образцов борщевика, её анализ с помощью ПЦР и секвенирования, а также биоинформатический анализ полученных результатов; в этой части со школьниками работала старший научный сотрудник Лаборатории постгеномных исследований ВИР Ксения Стрыгина.

“С генетической точки зрения борщевик Сосновского (род Heracleum) почти не изучен. Кроме того, нет уверенности в том, что все борщевики на территории России, относящиеся к виду борщевик Сосновского, на самом деле являются им, поскольку в популяциях наблюдается большая фенотипическая разнородность, — отметила Ксения. — Мы предложили школьникам вместе проверить гипотезу о том, что на территории европейской части России растёт не только борщевик Сосновского, но и его гибридные формы”.

Вместе с ребятами учёные провели анализ ДНК 23 образцов борщевика, собранных ими в первой части проекта, и 11 гербарных образцов, предоставленных БИН РАН (включая образцы почти 100-летней давности – самый старый был собран в 1924 году).

“Большинство проанализированных образцов оказались генетически близкими к гигантским борщевикам рода Heracleum, однако среди них наблюдается высокая генетическая разнородность. Далее необходимо проводить отбор образцов уже для полногеномного секвенирования.”

Как подчеркнула Лилия Шипилина, “Сириус” предполагает глубокое погружение школьников в науку, хотя только время покажет, все ли они в перспективе станут учёными”. “Работать с ребятами было очень приятно: их серьёзный настрой и готовность участвовать во взрослых исследованиях не понарошку, а по полной программе, со всей ответственностью, дают надежду на продолжение лучших традиций российской науки”, — сказала она.

Проект в “Сириусе” является частью большого многогранного исследования ВИР по борщевику — в этой работе заинтересованы как федеральные органы российской власти, так и коммерческие структуры.

 

«Расшифровка генома дикорастущего предка культурного винограда”

В проекте участвовали 5 школьников. Их работа также была разделена на две части – молекулярную и биоинформатическую.

Материал для исследований – черенки дикорастущего винограда – был заранее собран в Дагестане и подготовлен к изучению сотрудником ВИР Магамедгусейном Агахановым. Часть материала была введена в культуру in vitro, а часть сохранена в виде черенков (in vivo).

В рамках «молекулярной» части школьники под руководством молодых наставников из ВИР Павла Ульянича и Магамедгусейна Агаханова выделяли ДНК и готовили так называемые “библиотеки” для секвенирования и расшифровки геномов. Затем было проведено секвенирование генома инновационным методом на нанопорах (Oxford Nanopore Technologies, ONT, MinION). Полученные данные передали специалистам в биоинформатике – молодым сотрудникам ВИРа (Лаборатория мониторинга генетической эрозии растительных ресурсов) Елизавете Григорьевой и Владимиру Волкову. Под их руководством школьники осуществили биоинформатическую обработку данных с целью сборки генома дикорастущего винограда и сравнивали полученный геном с геномом культурного винограда (Vitis vinifera) из базы данных NCBI. «В результате этой работы старшеклассники изучили азы программирования на языках Python и Bash, научились работать в оболочке Linux и визуализировать полученный результат в среде R – рассказала Елизавета Григорьева. – Результатом работы стала первая оценочная сборка генома дикорастущего винограда (Дагестан) длиной 475 млн. нуклеотидов, а отличие от генома культурного винограда составило 50 млн. нуклеотидов. Работа с выявленными различиями в размере генома поможет дать первое понимание о том, как процессы доместикации винограда повлияли на структурные различия в геномах. Есть разные гипотезы, но это – уже следующий шаг…”

Предполагается, что выявленные результаты будут аннотированы, проанализированы и дадут ответы на ряд вопросов как в прикладной, так и в фундаментальной науке.

Сотрудники ВИР уже второй год участвуют в различных сменах в Образовательном центре “Сириус” как преподаватели и руководители проектов, развивая в талантливых школьниках из разных регионов России интерес к научным исследованиям в области биологии растений.

 

О “Сириусе”

Образовательный центр «Сириус» https://sochisirius.ru/o-siriuse/obschaja-informatsija был создан фондом “Талант и успех” в 2014 г. по инициативе Президента Российской Федерации В.В. Путина. Центр располагается в г. Сочи на базе олимпийских объектов и работает круглый год.

Цель работы “Сириуса” — раннее выявление, развитие и дальнейшая профессиональная поддержка одарённых детей, проявивших выдающиеся способности в области искусств, спорта, естественно-научных дисциплин, а также добившихся успехов в техническом творчестве. Программа пребывания в “Сириусе” рассчитана на 24 дня и включает в себя занятия по специальности, а также творческие встречи с признанными в своих областях профессионалами, комплексы оздоровительных процедур, в течение учебного года — общеобразовательные занятия. Обучение проводят ведущие педагоги спортивных, физико-математических, химико-биологических школ России и выдающиеся деятели российского искусства в сфере академической музыки, классического балета и изобразительного искусства. Проезд и пребывание детей в центре — бесплатные.

 

О “Больших вызовах”

Ежегодно в июле в “Сириусе” проходит научно-технологическая образовательная программа “Большие вызовы” для старшеклассников — финалистов Всероссийского конкурса проектных и исследовательских работ школьников. В 2019г. конкурс проводился в четвёртый раз, в нем приняли участие более 22 тысяч человек из всех регионов России https://sochisirius.ru/news/2780 . Подать заявку на участие в конкурсе могли учащиеся 8-10 классов, имеющие достижения в области физико-математических и естественных наук, технологического образования, а также опыт самостоятельной проектной деятельности.

Задачи для программы «Большие вызовы» в 2019г. предоставили 65 партнёров “Сириуса”, среди которых глобальные российские технологические компании и ведущие научно-исследовательские организации. На итоговом фестивале https://sochisirius.ru/news/2847 участники представили членам жюри и друг другу  свои проекты и исследования.

 

Back To Top