ბსუ-ს ახალგაზრდა მკვლევარი: "მეცნიერებით შეგიძლია შეცვალო გარემო უკეთესობისკენ"

მაკა მურადაშვილი ბათუმის შოთა რუსთაველის სახელმწიფო უნივერსიტეტის  ფიტოპათოლოგიისა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტის მცენარეთა დაავადებების მონიტორინგის, დიაგნოსტიკისა და მოლეკულური ბიოლოგიის დეპარტამენტის მეცნიერ-თანამშრომელია. წლების მანძილზე აქტიურადაა ჩართული ინსტიტუტის საქმიანობაში, რამდენიმე რეზონანსული და საინტერესო კვლევის ავტორია. ახალგაზრდა მეცნიერი გვიამბობს თავის გამოცდილებას ინსტიტუტთან, განხორციელებულ კვლევებთან, საერთაშორისო სამეცნიერო საზოგადოებასთან დაკავშირებით და გვაცნობს თავის სამომავლო გეგმებს.

პირველი ნაბიჯები ბსუ-ს ფიტოპათოლოგიისა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტში

2010 წლიდან  ფიტოპათოლოგიისა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტის თანამშრომელი ვარ. მას შემდეგ რაც დავიწყე მუშაობა, აღმოჩდა რომ ინსტიტუტში საჭირო იყო მიკრობიოლოგიური მიმართულების განვითარება. იმ ეტაპისთვის ძირითადად მარცვლოვანი მცენარეების ჟანგებს და სხვა კულტურულ მცენარეთა სოკოვან დაავადებებს იკვლევდნენ. მიკრობიოლოგიური ანუ ბაქტერიული დაავადებების შესწავლა არ ხდებოდა.  ამიტომ ინსტიტუტის ხელმძღვანელობამ გადაწყვიტა ამ მიმართულების განვითარება და მათი ხელშეწყობით ავიმაღლე კვალიფიკაცია  მიკრობიოლოგიის განხრით დურმიშიძის ბიოქიმიისა და ბიოტექნოლოგიის ინსტიტუტში. წლებია უკვე ამ კუთხით ვმუშაობ ინსტიტუტში.   ინსტიტუტის მეცნიერები გალინა მეფარიშვილი და ასევე ზოია სიხარულიძე დამეხმარნენ გზის გაკვლევაში, პრიორიტეტების განსაზღვრაში თუ რა მიმართულებით მემუშავა.

სადოქტორო კვლევიდან რეზონანსულ შედეგამდე

მოგვიანებით სწავლა დოქტორანტურის საფეხურზე განვაგრძე. აღსანიშნავია, რომ სწორედ ამ პერიოდში საჭიროებიდან გამომდინარე ბათუმის შოთა რუსთაველის სახელმწიფო უნივერსიტეტში, ჩვენი ინსტიტუტის ბაზაზე  მიკრობიოლოგიის სადოქტორო პროგრამა გაიხსნა. ჩემი სადოქტორო თემა „საქართველოში გავრცელებული Ralstonia-ს გვარის ფიტოპათოგენური ბაქტერიების ბიომრავალფეროვნება და პათოგენური პოტენციალი“  საკმაოდ რეზონანსული, საინტერესო და მრავლისმომცველი აღმოჩნდა. მოგეხსენებათ, რომ ფიტოპათოგენი  -Ralstonia solanacearum ხასიათდება დიდი მრავალფეროვნებით.  Ralstonia -ს  გვარის სახეობათა კომპლექსიდან ყველაზე მაღალი მავნეობით გამოირჩევა  რასა 3 ბიოვარი 2, რომელიც იწვევს კარტოფილის მურა სიდამპლეს. ეს რასა ფართოდაა  გავრცელებული  დაახლოებით  80  ქვეყანაში.  ზარალი  ყოველ  წელს  950 მილიონ  დოლარს  შეადგენს. მრავალ  ქვეყანაში  (დიდი  ბრიტანეთი, ნიდერლანდები,  შვედეთი  და  სხვა) ის  საკარანტინო  ობიექტია  და  შეტანილია  ევროპის მცენარეთა  პათოლოგიის  ორგანიზაციის    ნუსხაში, როგორც შეზღუდულად გავრცელებული საკარანტინო ობიექტი. R. solanacearum შესული იყო საქართველოს მცენარეთა  არარეგისტრირებულ საკარანტინო ობიექტების ნუსხაში, ხოლო ჩვენ მიერ განხორციელებული კვლევების შემდეგ R. solanacearum შეზღუდულად გავრცელებულ, საკარანტინო კატეგორიის პათოგენს წარმოადგენს.

აღსანიშნავია, რომ ინსტიტუტი სწავლობს ისეთი მნიშვნელოვანი კულტურების დაავადებებს, რომლებსაც მაღალი ეკონომიკური ღირებულება აქვს ქვეყნისთვის. მათ შორის, ნიადაგის ბაქტერია - Ralstonia solanacearum აავადებს მცენარეთა სახეობების უჩვეულოდ ფართო სპექტრს და ყველაზე მეტად აზიანებს ეკონომიკურად მნიშვნელოვან კულტურებს, როგორიცაა: კარტოფილი, პომიდორი, წიწაკა, ბადრიჯანი, თამბაქო და ა.შ.  დაავადებასთან ბრძოლა ძალიან რთულია, რადგან მიკროორგანზმს შეუძლია ნიადაგში 3 -დან 5 წლამდე არსებობა, თუ ერთხელ დაავადდა ნიადაგი, წლების მანძილზე მასპინძელი მცენარეების არსებობისას ინფიცირებულ ნიადაგზე დაავადება კვლავ იჩენს თავს. შესაბამისად, ქართველი ფერმერებისთვის აღნიშნული დაავადება დიდი ეკონომიკური ზიანის მომტანია. კვლევის პერიოდში ბევრი ფერმერი გვიკავშირდებოდა აღნიშნული პრობლემით.
კვლევის მიმდინარეობისას  ბათუმის შოთა რუსთველის სახელმწიფო უნივერსიტეტი პირველი უმაღლესი საგანმანათლებლო დაწესებულება იყო საქართველოში, რომელმაც ხელშეკრულება გააფორმა შემოსავლების სამსახურთან და ჩვენი ინსტიტუტის დახმარებით დაიწყეს საბაჟოზე შემოსული კარტოფილის კონტროლი. მანამდე მსგავსი კონტროლის სისტემა  საქართველოში არ არსებობდა. შეიძლება ითქვას, რომ ჩვენი ინსტიტუტი არის ამის ფუძემდებელი. საქართველოს საზღვარზე შემოტანილი პროდუქტის კვლევა საკმაოდ რთულ პროცედურასთან იყო დაკავშირებული, ბევრი შრომა და დრო სჭირდებოდა, ამიტომ მთელი გუნდი და ინსტიტუტი ვიყავით ჩართული.  კვლევა ხდება საკარანტინო დავადებებზე დიაგნოსტირების სხვდასხვა მეთოდების გამოყენებით. საბედნიეროდ, გვქონდა და გვაქვს ბაზა სრულყოფილი კვლევების ჩასატარებლად, მოლეკულური ბიოლოგიის ლაბორატორია აღჭურვილია კვლევისთვის საჭირო უახლოესი ტექნიკით, სადაც დნმ-ის დონეზე ხდება დაავადების იდენტიფიცირება. ამ მიმართულებით ერთობლივად ბევრი კვლევა ტარდებოდა. ყოველივე  ეს კი ხელს უწყობდა მეცნიერების განვითარებას.

აღნიშულ კვლევებს მოჰყვა საკმაოდ დიდი ცოდნის და ინფორმაციის დაგროვება. ბუნებრივია, მარტო მცენარის დაავადების აღმოჩენა არ არის საკმარისი. მოსახლეობას და ფერმერს აინტერესებს, თუ რით ებრძოლოს მას. სწორედ ამიტომ, ჩემი ინტერესი უკვე დაავადებებთან ბრძოლის საშუალებების აღმოჩენას დაუკავშირდა. მოვიპოვე შოთა რუსთაველის სამეცნიერო ფონდის გრანტი და დავიწყე ბაქტერიოფაგების კვლევა.  ბაქტერიოფაგები არის  ვირუსი, რომელიც დაავადების გამომწვევ ბაქტერიას კლავს. სანამ კვლევას დავიწყებდი მქონდა კავშირი თბილისის გიორგი ელიავას სახ. ვირუსოლოგიის, მიკრობიოლოგიისა და ბაქტერიოფაგის ინსტიტუტთან, რომელიც უკვე მუშაობდა ფაგების აღმოჩენაზე. მათ აჭარის ტერიტორიაზე აიღეს ნიადაგისა და წყლების სინჯები და შექმნეს ფაგების კოლექცია. აღნიშნულ ფაგებს სხვადასხვა ქვეყნიდან ჩამოტანილ ბაქტერიულ შტამებზე ცდიდნენ. თუმცა, საინტერესო იყო ჩვენი ქვეყნის მასშტაბით გავრცელებულ დაავადებებზე, კერძოდ რალსტონიაზე აღნიშნული ფაგების რეაგირება. ბუნებრივია, სხვადასხვა გარემოში დაავადება თვისებებს იცვლის და ერთ კონკრეტულ ფაგს შეიძლება განსხვავებული შედეგი ჰქონდეს დაავადებების გამომწვევ სახეცვლილ ბაქტერიაზე. ამიტომ საინტერესოა კონკრეტულად ჩვენს ტერიტორიაზე გავრცელებულ დაავადებაზე მოქმედი ექსტრაქტის, სამომავლოდ კი პრეპარატის მიღება, რაც საკმაოდ გრძელვადიანი, შრომატევადი პროცესია და საჭიროებს კვლევების გაგრძელებას.

გრანტი ახალგაზრდა მეცნიერებისთვის

მეორე მიმართულება, რითიც დავინტერესდი გახლავთ მცენარეთა ანტიმიკრობულობის აქტივობის  შესწავლა მცენარეთა ბაქტერიული დაავადების წინააღმდეგ. აღნიშნულ საკითხზე ჩვენს ინსტიტუტში ბიომრავალფეროვნების მონიტორინგისა და კონსერვაციის განყოფილების მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი მარიამ მეტრეველი ამ მხრივ წლებია მუშაობს, თუმცა უშუალოდ  მცენარეთა ექსტრაქტები არ იყო შესწავლილი სოკოვანი და ბაქტერიული დაავადებების წინააღმდეგ. ამიტომ ერთობლივად დავიწყეთ მუშაობა და ამ ეტაპზე ძალიან საინტერესო შედეგებზე ვართ გასული. ბევრი ინფორმაცია დაგვიგროვდა და ამ ყველაფრის გამოყენებისთვის კარგი შესაძლებლობა გამოჩნდა 2018 წელს, როდესაც ბათუმის შოთა რუსთაველის სახელმწიფო უნივერსიტეტმა ახალგაზრდა მეცნიერებისთვის გამოაცხადა გრანტი. ჩვენს განყოფილებაში ბევრი ახალგაზრდა მეცნიერია, გუნდი შევიკრიბეთ, კონკურსში წარვადგინეთ პროექტი  და გრანტი მოვიპოვეთ. კვლევის იდეა სათაურით: „სტევიას ფოთლების ექსტრაქტის ფუნგიციდური და ბაქტერიოციდული აქტივობის შესწავლა“  ჩვენი ერთ-ერთი მეცნიერ-თანამშრომლის ნანა ჯაბნიძის დისერტაციის შემდეგ გაგვიჩნდა. ქალბატონ ნანას დაცული ჰქონდა დისერტაცია სტევიას ფოთლების შესახებ. ლიტერატურის კითხვისას გავეცანით ინფორმაციას, რომ სტევია არის არამხოლოდ  დამატკბობელი საშუალება, არამედ მდიდარია ფლავონოიდური ნაერთებით, რომლებიც ცნობილია ანტიმიკრობული აქტივობით. სწორედ ამიტომ გაჩნდა იდეა სტევიასგან პათოგენების საწინააღმდეგო ექსტრაქტები შეგვექმნა. იმისათვის რომ შედეგები სარწმუნო და სრულყოფილი ყოფილიყო საჭირო იყო ბიოქიმიური კვლევების განხორციელება, ამიტომ დავუკავშირდით ბსუ-ს ქრომატოგრაფიის ცენტრს, ბატონ ალეკო კალანდიას, რომელიც წლებია მუშაობს სტევიაზე. ქრომატოგრაფიული აპარატის გამოყენებით მივიღეთ საჭირო ექსტრაქტები და გამოვცადეთ სხვადასხვა მცენარეთა პათოგენზე.

სტევიას ექსტრაქტი მოქმედებს, როგორც ბაქტერიული, ასევე სოკოვანი დაავადებების წინააღმდეგ. გამოიყენება ბევრი მცენარის, მათ შორის: კივის, ვაშლის ჭკნობის გამომწვევი დაავადების საწინააღმდეგოდ.

ჩვენთან კვლევა ლაბორატორიულ პირობებში, ე.წ. ბოქსებში მიმდინარეობს, ნიმუშებს საველე პირობებში ვაგროვებთ. აუცილებელია გავიდეთ მინდორში, სადაც პრობლემა არსებობს ვიღებთ დაავადებულ ნიმუშებს, სიმპტომების მიხედვით გვიყალიბდება რა დაავადებასთან გვაქვს საქმე, სოკოვანია  თუ ბაქტერიული. ვიყენებთ კლასიკურ და თანამედროვე მოლეკულურ მეთოდებს. რაც შეეხება კონკრეტულად სტევიას შემთხვევას, გვაქვს პათოგენების კოლექციები, რომლებზეც ვიყენებთ სტევიას ექსტრაქტს და ვაკვირდებით შედეგს.  ეს ყველაფერი ლაბორატორიულ პირობებში ხდება და სრულყოფილი შედეგის მისაღებად საჭიროა სათბურში დაკვირვება, თუ როგორ იმოქმედებს დაავადებულ მცენარეზე.

კვლევის განმავლობაში სამი განსხვავებული ექსტრაქტი მივიღეთ, თუმცა შესაძლებელია სხვა ექსტრაქტების მიღებაც. სამომავლოდ გავაგრძელებთ ამ მიმართულებით მუშაობას და ასევე, ვგეგმავთ მიღებული ექსტრაქტები სათბურის პირობებშიც გამოვცადოთ.

მეცნიერება საზღვრებს გარეთ

ბათუმის შოთა რუსთაველის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიტოპათოლოგიისა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტს დიდი ბრიტანეთის სურსათისა და გარემოს კვლევის სააგენტოსთან 10-წლიანი თანამშრომლობის ისტორია აქვს.  აღნიშნულ პერიოდში ორი რამდენიმეწლიანი საგრანტო პროექტი განხორციელდა და სწორედ ერთ-ერთი მათგანის მოქმედების პროცესში დავიწყე მეც მუშაობა ინსტიტუტში. ჩემ მიერ განხორცილებული კვლევებით ინტერესი გამოიჩინა ბრიტანულმა მხარემ  დიდი ბრიტანეთის სურსათისა და გარემოს კვლევის სააგენტოს (FERA) ლაბორატორიაში სტაჟირების გავლის შესაძლებლობა მომცეს. ჩემ მიერ საქართველოში შეგროვილი შტამები  წავიღე  და  ადგილზე ლაბორატორიაში განვახორცილეთ მრავალმხრივი კვლევა. საკმაოდ დიდი სკოლა გავიარე დიდ ბრიტანეთში, გავეცანი თანამედროვე მეთოდებს  და მიღებული ცოდნა ინსტიტუტში დაბრუნების შემდეგ გამოვიყენე.

2017 წელს კარტოფილის ევროპული კვლევის საერთაშორისო კონფერენციაზე ვღებულობდი მონაწილეობას, სადაც სწორედ ის  წამყვანი სპეციალისტები იყვნენ ჩართული, ვისი დაწერილი პროტოკოლებითაც ვხელმძღვანელობ კვლევებზე მუშაობის დროს. ასევე, უნივერსიტეტის დაფინანსებით მონაწილეობა მივიღე Ralstonia solanacearum  მე-6 საერთაშორისო კონფერენციაში სადაც ჩემი კვლევის შედეგები წარვადგინე.

აჭარის განათლების, კულტურისა და სპორტის სამინისტროს  დაფინანსებით 19-20 აგვისტოს, ვენაში, მიკრობული ეკოლოგიის მე-14 საერთაშორისო კონფერენციაში  ვღებულობ მონაწილეობას.

ბათუმის შოთა რუსთაველის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიტოპათოლოგიისა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტი წლების მანძილზე უმნიშვნელოვანეს კვლევებს ახორციელებს. მიხარია, რომ აღნიშნული ინსტიტუტის გუნდის ნაწილი ვარ. თითოეული კვლევა, რაც განმიხორციელებია ერთიანი ძალისხმევის შედეგია. მინდა, რომ მეცნიერება კიდევ უფრო პოპულარული იყოს ახალგაზრდებში, ის ბევრ შესაძლებლობას აძლევს ადამიანს გააკეთოს აღმოჩენები  და შეცვალოს გარემო უკეთესობისკენ.