Идея во время чайной паузы: даже если она приходит быстро, нужны годы, чтобы ее подтвердить

Футболка к 300‑летию СПбГУ на Кирилле — отнюдь не специально «для журналистов»./ФОТО Дмитрия СОКОЛОВА

Кирилл АНТОНЕЦ в своей семье — четвертое поколение универсантов. Так называют всех, кто учился или работал в Санкт-Петербургском государственном университете. Но он «первопроходец» в качестве биолога, биоинформатика, генетика. К слову, в Университете находится первая кафедра генетики в стране: ей 105 лет. И в этой области Кирилл уже совершил с коллегами открытие — за него в 2020 году он получил премию президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых.

— Кирилл, можно по‑простому объяснить суть открытия?

— Организмы, как известно, не могут существовать без белков. Это довольно большие молекулы, причем имеющие строго определенную пространственную структуру.

Но бывает, что у некоторых белков она изменяется: формируются такие ниточки. Они называются амилоиды, а сами белки становятся так называемыми амилоидными. Вы могли о них слышать, поскольку накопление таких белков в организме связано с развитием неизлечимых пока болезней: Альцгеймера, Паркинсона и некоторых других. Организм не умеет справляться с этими амилоидными белками, не может оборачивать процесс вспять.

Однако где‑то в начале XXI века выяснилось: амилоидные белки не всегда «плохо». Иногда формирование этих нитей не только нормально, но и необходимо организму. К примеру, наша кожа темнеет на солнце из‑за пигмента меланина, это позволяет ей защищаться от солнечной радиации. И в синтезе меланина на определенном этапе участвует амилоидный белок.

С тех пор ученые ищут такие «хорошие», функциональные амилоиды. Их находят у животных, у микроорганизмов — но долгое время было неизвестно, есть ли они у растений. Мы с коллегой, Антоном Александровичем Нижниковым (тоже молодой ученый, сейчас и. о. заведующего кафед­рой генетики и биотехнологии СПбГУ) размышляли в таком духе: если у растений такие белки есть, то где они формируются? Может, в семенах? И, действительно, обнаружили их там.

— Открытие бывает внезапным или результатом долгой работы, без вот этого: «О! Идея!». Как было в вашем случае?

— Скорее сочетание того и другого.

Идея пришла, условно, во время «чайной паузы»… Что такое семя: по сути — маленький организм, который должен долго дожидаться благоприятного момента, чтобы прорасти. Причем на первых порах он прорастает только за счет своих внутренних ресурсов, а для этого нужно много белков. Что если они особым образом в семени структурированы, «упакованы»?

Но до того мы с коллегой уже несколько лет разрабатывали биоинформатические компьютерные программы для поиска амилоидных белков. Только не в растениях, а в микроорганизмах. Отрабатывали методы, общались с коллегами из Института сельскохозяйственной микробиологии.

В общем, сначала методами биоинформатики «предсказали», где в растениях могут быть амило­иды, а потом доказали на живом материале, на бобовых. К тому моменту в нашей группе были уже представители нескольких научных учреждений.

Так что и идея, и долгая работа. Кстати, появление идеи тоже обычно не ощущается как некое прозрение. Потому что она не одна, а в ряду других — и ты их все проверяешь.

— Сколько лет на все это ушло?

— Начинал еще аспирантом. Сама работа заняла три или четыре года, а если считать и то время, когда мы подступались к идее, накапливали знания, отрабатывали методы, то лет десять наберется.

— В какой сфере это открытие пользу принесет?

— Тут два аспекта.

Первый — сельскохозяйственный. Как я уже сказал, растениям амилоидные белки нужны, чтобы семя дождалось благоприятных условий для прорастания. Если нам важно, чтобы семена какой‑то сельхозкультуры подольше хранились, нужно создавать сор­та, в которых амилоидных белков больше. Но те же амилоиды делают семя таким, что наш организм их переваривает с трудом. Значит, если хотим пищу, которая легче усваивается, надо выводить сор­та, в которых амилоидных белков меньше. Обычно в таком случае говорят о так называемых функциональных продуктах: они либо приносят дополнительную пользу, либо так легко усваиваются, что достаточно съесть совсем небольшое количество.

А второй аспект — напрямую медицинский. Человеческий организм, повторю, не умеет бороться со своими амилоидами, которые приводят к тяжелым болезням. А растения умеют — не бороться, а использовать их. Когда семя прорастает, зародыш очень быст­ро разбирает, разматывает эти амилоидные структуры — и получается обычный белок. Надо понять, как растениям это удается.

— Почему вы когда‑то заинтересовались генетикой растений? А не человека, например?

— Никогда не думал, что буду работать с растениями. 

Мне кажется, что важно выбирать не столько объект исследования, сколько явление, которое тебе интересно. 

Мы изучали явление, амилоиды — и так уж получилось, что в контексте растений они не были исследованы. А это интересно.

— А в целом биологию почему выбрали?

— Наверное, я моих родных своим выбором несколько удивил.

С Университетом наша семья давно связана. Бабушка, Наталья Ивановна Яковкина, преподавала здесь долгое время историю России (а до того училась и готовила кандидатскую диссертацию). Брат ее отца, Иннокентий Иванович Яковкин, здесь учился, преподавал и даже был заведующим кафед­рой на юридическом факультете. Родители учились в Университете.

Семья у меня гуманитарная: юристы и историки. Но, наверное, когда растешь в определенной среде, слишком к ней привыкаешь. Хочется чего‑то из другой области.

И природная склонность сказалась: в школе из гуманитарных предметов мне давалась, наверное, только история, зато хорошо получалось с естественными и точными науками. Кстати, на выбор направления уже в самой биологии повлияла еще и фантастика. Даже не книги, а фильмы. Вроде «Людей Х» про мутантов со сверхспособностями.

Когда поступил, мне всегда нравилось немного забегать вперед: ходить на курсы, которые по прог­рамме должны были начаться позже. На втором курсе ходил на лекции для третьего курса: они казались интереснее. На третьем посещал лекции, которые читались в магистратуре.

А история, кстати, в моей жизни остается: история науки. Нашей кафедрой заведовал академик Сергей Георгиевич Инге-Вечтомов, мне очень нравился его курс по истории генетики. Даже если какие‑то из научных идей потом были пересмотрены, важно понимать, как они появились, как трансформировались. Как научная мысль развивалась. Это, по‑моему, самое важное.

— Интересно, а за семейным столом вас спрашивают: «Ну что там нового в генетике?».

— Могут и спросить. А я с удовольствием про историю послушаю. Мне вообще кажется очень важным общение людей разных специальностей. Вот как в нашей работе с амилоидами получилось. Удачное совпадение: сошлись люди, которые работали в очень разных областях биологии. Самые интересные идеи появляются на стыке направлений и наук. Тебе чего‑то не хватает для решения твоей задачи, и вдруг выясняется, что подобные решения — совершенно обычная практика для ученых в другой области.

— Вы доцент, преподаете. Это сложно?

— Наверное, сложность в том, что надо передать другим то, что сам считаешь простым и понятным, ведь ты же уже это знаешь. Внезапно выясняется, что «понятность и простота» этих знаний вовсе не очевидна. Их надо как‑то переупаковать, сделать более доступными. Но в этом и прелесть: можно по‑новому взглянуть на вещи, которые тебе давно известны.

…Только что Кирилл Антонец получил премию правительства Санкт‑Петербурга имени Л. Эйлера — за свои работы, посвященные изучению хозяйственно значимых бактерий.