"Jo vairāk būs izaugušas rauga šūnas, jo duļķaināks šķidrums. Tas ir tā kā, ja skatītos uz nefiltrēto alu – jo duļķaināks nefiltrētais alus, jo vairāk tajā rauga," klāstīja pētnieks.
Kad vajadzīgais šūnu skaits izaudzis, tās liek atšķirīgās vidēs – vienā tās ir bada apstākļos, proti, tām nav iespēju ražot vienu no sava DNS pamatuzbūves ķieģelīšiem – adenīnu, savukārt otrā grupa dzīvos normālos apstākļos un būs, vienkārši sakot – strauji augošās rauga šūnas.
Šķiet, kāpēc gan pētīt raugu gēnu līmenī? Bet izrādās mēs raugam esam daudz tuvāk nekā ierasts domāt.
"Mums ir daudz kas kopīgs, mums pilnīgi noteikti ir kopīgi senči, bet katrs izvēlējies savu nišu, kur dzīvot. Raugs dzīvo vidēs, kur ir daudz cukuru, cilvēks dzīvo citās vidēs, un cilvēks ir daudzšūnu organisms, raugs – vienšūnu organisks. Skaidrs, ka atšķirību ir ļoti daudz, bet tajā vienkāršākajā līmenī, piemēram, gēni, veids, kā tie gēni tiek nolasīti, kā tiek ražoti proteīni, kā tiek nodrošināts, ka ir pietiekošs materiāls, lai uzbūvētu DNS. Tajā līmenī mēs esam ļoti pārsteidzoši līdzīgi," sacīja pētnieks. "Skatoties uz šiem organismiem, dažus procesus, kas tajos notiek, var savilkt tiešas paralēles ar to, kas var vai varētu notikt arī cilvēka šūnās."
Tā kā rauga šūnas ir vienkāršāk audzējamas un arī ātri aug, tās ir piemērots organisms, lai skatītos, kā tad īsti to gēnos notiek dažādas izmaiņas, kā tie palaiž vai bremzē noteiktus procesus. To savā pēcdoktorantūras pētījumā analizē pētnieks.
"Maizes raugā ir 6000 gēnu. Mēs zinām, ko katrs dara. Mēs varam prognozēt, kā raugs izturēsies, kad kuru gēnu izslēgs. Tā ir lieta ko pētām – slēdzam ārā noteiktus gēnus un skatāmies, kā mainās šūnu uzvedība noteiktos apstākļos," skaidroja Jānis Liepiņš.
Viņu interesē, kas notiek ar raugu, ja tas nespēj izveidot savam DNS tik vajadzīgo adenīnu. Arī cilvēka organismā šāda situācija ir iespējama, ja to gēnos notiek mutācijas jeb negaidītas pārmaiņas. Nereti, tas notiek audzēja šūnās. Taču ne vienmēr mutācija nozīmē ko sliktu.
"Izrādās nav tā, ka, ja ir mutācija, dzīve uzreiz beidzas. Mūsu pētījumi liecina, ka, ja šūna nevar uztaisīt savu DNS un tai no ārpuses nedod papildus adenīnu – izejmateriālus savam DNS, tā nav traģēdija. Šūna nocietinās, tā ir sapratusi, ka ir liela problēma un vienkārši gaidīs," stāstīja pētnieks.
Gaidīšanas režīms šūnām nozīmē ne tikai izdzīvošanas stratēģiju, bet arī padara tās izturīgākas pret stresu. "Ja populācijā ir daži mutanti un ja tie tiek pabaroti, tad kādā brīdī var izdzīvot tikai tie mutanti un visi pārējie nomirst. (..) Ilgākā laika periodā var gadīties, ka pienāk brīdis, ka tieši šie izdzīvos un viņiem ir kāda izdzīvošanas priekšrocība," klāstīja pētnieks.
Rauga vielmaiņa un tajā notiekošais bada apstākļos, ļauj saprast arī to izdzīvošanas meistaru stratēģijas, kas cilvēka veselībai nav vēlamas.
Piemēram, šāds pētījums labāk palīdzēs izprast vēža šūnas, kas nepakļaujas terapijai. Savukārt tās labāk pazīstot, būs iespējams radīt efektīvākas zāles.
Visi šie mikro pasaules procesi mums atklāj daudz kā jauna par to, kā organismi spējuši atrast savu nišu un pielāgojušies dažādiem apstākļiem. Un laboratorija šajā ziņā kļūst par vietu, kur evolūciju skatīt paātrinājumā.
"Tas, ko jūs darāt laboratorijā, visticamāk, būs noticis arī ārā, dabā, tikai tie mērogi būs citi. Dabā tik ātri tie nevairojas, laboratorijā var paātrināt to procesu. Un tie procesi, ko ārā novēro miljonos gadu laikā, te mums notiek dažu gadu laikā," stāstīja zinātnieks.
Ir bijuši mēģinājumi piespiest mikroorganismus ēst to, ko tie citādi neizvēlētos, un pētījumi liecina, ka šādā veidā ir iespējams "iemācīt" baktērijas ēst plastmasu. Uz tām nu liktas lielas cerības nākotnē, lai risinātu vides piesārņojuma problēmas.
"Visticamāk, maisiņu uzreiz neviens neēdīs, bet, ja to maisiņu nedaudz ķīmiski apstrādās, iespējams, kaut kādi procesi notiks. Agri vai vēlu mēs platsmasai varētu atrast šāda veida problēmas risinājumu," teica Jānis Liepiņš.
Sacensība un sadarbība vienlaikus – tā varētu raksturot gan mikro pasaulē notiekošo, gan arī pētnieku ikdienu, kuri tajā ielūkojas. Gluži tāpat kā sportā, kas nav svešs arī pētnieka ģimenē. Spīdmintons jeb badmintons, kas piemērots vējainam laikam, ir lieta, kam piemājas parkā nododas visa Jāņa Liepiņa ģimene. Tajā biologu netrūkst – ar sievu Baibu iepazinās biologu pasākumā, kā pats smejas, lietderīgi izmantojot kāda gada papildu dienu – 29. februāri.
Savs viedoklis, bet atvērts prāts nezināmajam, tā var teikt par Jāni Liepiņu, vērojot viņu un klausoties viņa spriedumos. Ja viņu mikrobioloģijā savulaik piesaistīja bērnībā lasītās grāmatas un iedvesmojoši pasniedzēji, tad jādomā arī pats Jānis, kurš pievērsies jauno biologu izglītošanai, ne vienam vien kļūs par cilvēku, kas iedvesmos mikro pasaules brīnumiem.
