ИГУ открывает новую специальность – «Биоинженерия и биоинформатика»

В новом учебном году в Иркутском государственном университете на биолого-почвенном факультете открывается современная специальность «Биоинженерия и биоинформатика». Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Чтобы поступить на нее потребуются результаты ЕГЭ по биологии, профильной математике и русскому языку. Подробно о самой биоинженерии и биоинформатике, а также о перспективах, открывающихся перед выпускниками, рассказал кандидат биологических наук, доцент кафедры физико-химической биологии ИГУ, научный сотрудник лаборатории геносистематики Лимнологического института СО РАН Юрий Букин.

• Биоинженерия.

– Давайте начнем с определения биоинженерии – это раздел биологии, который занимается поиском, изучением, разработкой новых биологически активных веществ, лекарств и организмов с заданными свойствами, а также разрабатывает методы их получения. Примером успешной работы в этой сфере может служить перевод вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) из разряда смертельно-опасных болезней в разряд контролируемых, фактически как сахарный диабет. Конечно, над этой проблемой работали многие – биологи, физиологи, биохимики и т.д. Каждый из них выдал свои результаты исследований. Получив эту информацию, к делу подключились биоинженеры. Они выделили некоторое количество веществ, которые могут блокировать функции белков ВИЧ в организме человека, затем разработали способы биосинтеза их в промышленных условиях и т. д. Другими словами, биоинженеры решили задачу по поиску и анализу веществ, разработке технологии, синтеза и получения. Дальше – этап испытаний, но это уже работа фармацевтов, медиков.

Приведу еще один пример – стиральный порошок. На упаковке указано, что он содержит ферменты, нейтрализующие биологические красители. Так вот, поиском и подбором этих веществ, синтезом и получением их в промышленных масштабах занимались тоже биоинженеры. Таким образом, можно сказать, что биоинженер на клеточном уровне конструирует новые вещества, модифицирует или находит вещества, нужные для решения определенных задач.

– Значит, биоинженер – это работник науки?

– По большому счету – да. Например, в Иркутском институте химии изыскивают возможность ускорения доставки в клетки организмов различных биологически активных веществ. В этой области ведут исследования и специалисты института физиологии и биохимии растений. Чтобы эффективно работать в этой отрасли – нужна подготовка биоинженера.

Такие специалисты работают в научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор» в Новосибирске. Сейчас они занимаются вопросами борьбы с различным заболеваниями, созданием лекарств против ВИЧ, гепатита С, вируса клещевого энцефалита, поддерживают коллекции особо опасных бактерий и т. д.

Когда у нас начнется рост промышленного производства и возникнет потребность в биологически активных веществах и материалах, то здесь без биоинженера тоже будет не обойтись. Ну, например, на Ангарском заводе белково-витаминных концентратов в свое время из парафинов нефти производили белок. И наши специалисты могли бы подобрать такой микроорганизм, который был бы намного эффективнее, чем используемый. Соответственно, себестоимость – ниже, прибыль – выше.

Кстати, оборонная промышленность тоже может быть заинтересована в биоинженерах. Например, для разработки технологий противодействия биологической угрозе и способов быстрой детекции определенных микроорганизмов в окружающей среде.

• Биоинформатика

– Биоинформатика – это наука об анализе больших данных массивов генетической информации. Биоинформатики – соответственно, специалисты, которые занимаются этим самым анализом, применяя суперкомпьютерные технологии, распределенные вычисления, систематизируют полученную информацию, ищут возможные закономерности и дают им объяснение.

Небольшое отступление. В начале 2000-х годов было заявлено, что расшифрован полный геном человека. Над этим вопросом много лет работало несколько десятков институтов по всему миру. Когда проект расшифровки подходил к концу, то одна фирма предложила новый прибор, который расшифровал полный геном человека всего за несколько месяцев. Сегодня таких приборов много и, соответственно, уже наработан массив данных, которые требуется обрабатывать. Кроме того, просто необходимо придумать технологию, позволяющую извлечь из этих данных информацию, здесь то и не обойтись без биоинформатиков.

– Они работают только с геномом человека?

– Это одно из направлений. Сейчас расшифровываются геномы многих других организмов. Появился раздел метагеномика – работа над ДНК, полученной из среды, содержащей смесь организмов (ДНК из окружающей среды). Например, мы можем взять воду из Байкала, выделить из нее ДНК, проанализировать и понять – кто в ней живет, в каком количестве и, самое главное, что они там делают.

Возвращаясь к людям, скажу еще и о прогнозировании и предупреждении. То есть, биоинформатики могут наложить геномную информацию на медицинскую карту человека, а затем дать оценку потенциального состояния здоровья. Например, такое заключение: «ваш геном похож на геномы тех людей, которые болели тем-то или тем-то, поэтому будьте внимательней в этом плане». Или мы можем дать врачам эпидемиологам информацию – какие из микроорганизмов являются патогенными, как от них избавиться, какие антибиотики помогут, а какие нет и т.д.

– Где могут приложить себя выпускники?

– Сейчас прослеживается тенденция к удешевлению расшифровки ДНК, по результатам которой специалисты могут сказать о предках – какие народы, откуда пришли. Например, новосибирские институты массово ездили по России, собирали и расшифровывали генетические материалы, а потом составили генетическую карту по которой видно, кто и куда мигрировал. Это называется ДНК-генеалогия и анализом этих данных занимается биоинформатик. Но это так, ради любопытства.

Потребность в таких специалистах-биоинформатиках есть в медицине, и не только в научной. Например, в поликлиниках все компьютеризировалось, а значит – нужны специалисты, которые будут разбираться и в компьютерах, и в том, как анализируются биологические данные. Они будут прогнозировать болезни. Сейчас это еще наука, но в ближайшем будущем это станет обыденностью и чуть ли не каждый человек в поликлинике сможет получить анализ своего генома и соответствующее профессиональное заключение.

Еще скажу, что в наше время таких специалистов стал искать Роспотребнадзор. Например, противочумный институт занялся расшифровкой полных геномов разных болезнетворных вирусов и бактерий. Представьте, в районе Иркутска обнаружили животных больных бешенством. Мы можем выделить этот вирус и расшифровать его полный геном. Результат загружаем в международную базу данных геномов разных организмов и сравниваем с имеющимися. И что получается? Мы не только свой расшифрованный геном выложили в эту базу, дали о нем информацию, но и определили направление и источник болезни. Дальше дело за эпидемиологами.

Кстати, Роспотребнадзор анализирует еще и составы продуктов питания. Например, колбаса – это органический материал. Мы из ее кусочка расшифровываем ДНК, сравниваем с базой данных и можем четко сказать – из чего она сделана: столько-то говядины, столько-то свинины, а может и крыса попалась или таракан.

Можно сказать, что биоинформатика – это профессия будущего, которое наступает уже сегодня.

По материалам ИГУ

По инф. Телеинформа

В Сибири может настать «конец электрического света»

Энергосети в ряде ригионов работают на пределе.

Советы эндокринолога: как худеть, правильно питаясь

Совет дала врач Зухра Павлова со ссылкой на научно-медицинское исследование

Надежда Бабкина уверена: молодежь РФ тошнит от западной культуры

Интересно, что думает по этому поводу собственно молодежь (а кто её спрашивал-то?)

Число платных мест в вузах России может уменьшиться

Депутат Государственной думы, член комитета по науке и высшему образованию Ольга Пилипенко высказалась о возможном изменении количества платных мест в российских вузах. Она подчеркнула, что их число должно определяться потребностями рынка труда.

Есть надежда: торговые войны Трампа не скажутся на России

Доктора экономических наук Никита Кричевский прокомментировал новые пошлины, введенные Трампом для товаров из большинства стран мира, и их влияние на Россию.