Η ΕΡΕΥΝΑ ΤΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑΣ ΓΙΩΤΗ- Μανιτάρια: Είναι τόσο χρήσιμα για τη φύση;

1,354

Πόσο χρήσιμοι μπορεί να είναι για τον κόσμο μας οι μύκητες, όπως οι μούχλες και τα μανιτάρια;

Η επιστήμη διερευνά τρόπους να αξιοποιήσει τις ξεχωριστές δυνατότητες που έχουν οι μύκητες προς όφελος του ανθρώπου και του περιβάλλοντος, όπως αποδεικνύεται από την έρευνα της δρ. Αναστασίας Γιώτη, από το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΕΛΚΕΘΕ.

Στη συνέντευξη που παραχώρησε στην «Π» μιλάει για τη δουλειά της, τη βιοπληροφορική και τους ορίζοντες που άνοιξε στην έρευνα, ενώ τονίζει πως «η πανδημία COVID-19 μας έδειξε ελπίζω τη σημασία της σταθερής χρηματοδότησης της βασικής έρευνας, χωρίς την οποία αυτή τη στιγμή δε θα μπορούσαμε να σχεδιάζουμε εμβόλια».

Άγνωστο είδος μύκητα κοντά σε αποικίες σφουγγαριού των γλυκών νερών, ποταμός Mid-Deûle, Γαλλία
Άγνωστο είδος μύκητα κοντά σε αποικίες σφουγγαριού των γλυκών νερών, ποταμός Mid-Deûle, Γαλλία

Το κείμενο της συνέντευξης έχει ως εξής:

Τι μπορεί να μας προσφέρει η μελέτη των μυκήτων; Τι έχετε ανακαλύψει μέχρι σήμερα και τι ελπίζετε ότι θα προκύψει από την έρευνά σας;

«Οι μύκητες (ζύμες, μούχλες, μανιτάρια) είναι μια από τις μεγαλύτερες, παλιότερες και πιο ετερογενείς ομάδες οργανισμών στον πλανήτη. Ζουν σε όλα τα περιβάλλοντα, ακόμα και σε πολύ ακραία, γιατί μπορούν να προσαρμόζονται γρήγορα (όπως όλα τα μικρόβια). Αυτή η προσαρμοστικότητα είναι και το πιο συναρπαστικό τους γνώρισμα, το οποίο μελετώ: Κάποιοι αναπτύσσουν παρασιτικές σχέσεις με ζώα ή φυτά, ενώ κάποιοι -οι περισσότεροι- συμβιωτικές/ωφέλιμες.

Ενδεικτικά, στο διδακτορικό μου στη Γαλλία, ανακάλυψα σε ένα μύκητα – ζιζάνιο τα γονίδια (κομμάτια του DNA) που σχετίζονται με την ικανότητά του να προσβάλλει τα αμπέλια, προκαλώντας σημαντικές ετήσιες καταστροφές στην παραγωγή κρασιού. Σε μια άλλη έρευνα μετά το διδακτορικό μου, μελέτησα κάποια είδη που πρωτοστατούν στην αναγέννηση των μεσογειακών δασών μετά από φωτιές.

Εκεί ανακαλύψαμε τους διαφορετικούς μηχανισμούς αυτο-αναπαραγωγής που ανέπτυξαν κατά τη διάρκεια της εξελικτικής ιστορίας τους. H στρατηγική αυτή της αυτο-αναπαραγωγής τους επιτρέπει να εξαπλώνονται πιο γρήγορα, αλλά σε βάθος χρόνου μπορεί να έχει αρνητικές συνέπειες, καθώς δείξαμε ότι περιορίζει την ποικιλότητα των γονιδίων που «κυκλοφορούν» στον πληθυσμό. Σύμφωνα με μια εξελικτική υπόθεση, αυτό μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση ενός είδους.

Ίσως να αναρωτιέστε γιατί μας ενδιαφέρει η επιβίωση αυτών των ειδών, και εδώ θα σας δώσω ένα παράδειγμα από τις τωρινές μου μελέτες στο ΕΛΚΕΘΕ. Οι μύκητες θεωρούνται οι σημαντικότεροι ανακυκλωτές στη φύση, χάρη στην ικανότητα που έχουν να μετατρέπουν σχεδόν τα πάντα σε τροφή. Την ικανότητα αυτή την οφείλουν σε ένα εντυπωσιακό οπλοστάσιο ενζύμων, μέσω των οποίων διασπούν την οργανική ύλη.

Προσαρμοζόμενοι μάλιστα σε νέα περιβάλλοντα, που σε μεγάλο βαθμό διαμορφώνει ο άνθρωπος με τις δραστηριότητες του, μπορούν να διασπούν και νέες ουσίες, όπως οι χλωριωμένοι ρύποι που συναντάμε στη θάλασσα. Ο καθαρισμός τoυ περιβάλλοντος με τη βοήθεια μικροοργανισμών ονομάζεται βιο-αποκατάσταση (bioremediation).

Aυτή την ιδέα διερευνούμε σε συνεργασία με το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο στα πλαίσια του προγράμματος CMBR, για την μελέτη και αειφόρο αξιοποίηση των θαλάσσιων βιολογικών πόρων, με συγχρηματοδότηση Ευρωπαϊκής Ενωσης και Ελλάδας. Χρησιμοποιώντας μεθόδους βιοπληροφορικής, ψάχνουμε στο γενετικό υλικό (DNA) θαλασσίων μυκήτων, ένζυμα που διασπούν ρύπους. Υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να ανακαλύψουμε σε αυτή τη συλλογή και νέα, άγνωστα είδη μυκήτων, όπως αυτά που συμβιώνουν με σπόγγους, κοράλλια, κτλ.

Κι αυτό γιατί από τα 6 περίπου εκατομμύρια είδη μυκήτων που εκτιμάμε ότι υπάρχουν στον πλανήτη, γνωρίζουμε μόνο 70.000, που στην πλειοψηφία τους είναι χερσαία.

Η προοπτική ανακάλυψης νέων ειδών είναι θελκτική για κάθε επιστήμονα. Πιο μακροπρόθεσμα, μας ενδιαφέρει να στήσουμε μια αυτοματοποιημένη πλατφόρμα «γονιδιωματικής διαλογής» μυκήτων κατάλληλων για βιο-αποκατάσταση. Η ανάγκη για μια τέτοια εφαρμογή είναι επείγουσα, καθώς οι ωκεανοί, από όπου προέρχεται και διατηρείται η ζωή, υποβαθμίζονται συνεχώς από τον άνθρωπο».

 

Η δρ. Αναστασία Γιώτη
Η δρ. Αναστασία Γιώτη

 

Βιοπληροφορική

Τι είναι αυτό που προσφέρει η βιοπληροφορική στην επιστήμη σας; Τι ορίζοντες ανοίγονται με αυτό το νέο πεδίο;

«Η βιοπληροφορική, και συγκεκριμένα η γονιδιωματική ανάλυση, είναι η αποκρυπτογράφηση της πληροφορίας που βρίσκεται στο γενετικό υλικό των οργανισμών. Αυτή η πληροφορία, λόγω του τεράστιου όγκου της και της ανάγκης σύγκρισης με το DNA άλλων οργανισμών, απαιτεί τη χρήση δυνατών υπολογιστών και συνδυάζει εργαλεία από τις επιστήμες υπολογιστών, μαθηματικών και βιολογίας. Είναι προγνωστική επιστήμη, με την έννοια ότι μας πληροφορεί για το τί μπορεί να κάνει ένας οργανισμός, π.χ. ότι ένας μύκητας μπορεί να «τρώει» πετρέλαιο.

Επομένως λειτουργεί συμπληρωματικά με την πειραματική βιολογία, διαμορφώνοντας ερευνητικές υποθέσεις, κάποιες από τις οποίες θα διερευνηθούν πειραματικά στη συνέχεια. Λέω κάποιες, γιατί εκεί βρίσκεται και η δύναμη της βιοπληροφορικής στην έρευνα θαλάσσιων μικροβίων.

Τα περισσότερα από αυτά δεν μπορούμε να τα καλλιεργήσουμε (άρα και να τα μελετήσουμε) στο εργαστήριο, και ουσιαστικά μάθαμε για την ύπαρξή τους από την ανάλυση του DNA θαλασσίων δειγμάτων. Επομένως, για πολλούς μύκητες, όπως αυτούς που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα, η γνώση που μπορούμε να αντλήσουμε για τις προσαρμογές τους σε αυτά, τις ουσίες δηλαδή που φτιάχνουν ή τρώνε, προέρχεται από την ανάλυση των γονιδιωμάτων τους και την σύγκριση με άλλους οργανισμούς.

Το πεδίο της βιοπληροφορικής υπόσχεται πολλά στην περιβαλλοντική έρευνα γιατί μας επιτρέπει να εξετάσουμε τα οικοσυστήματα στην ολότητά τους. Και στη γονιδιωματική άλλωστε έχουμε ξεπεράσει την παραδοσιακή εξέταση μεμονωμένων οργανισμών – πολλοί πλέον μιλάνε για παν-γονιδιώματα.

Γνωρίζουμε ότι όλοι οι οργανισμοί συνδέονται με πολύπλοκες σχέσεις και δίκτυα αλληλεπιδράσεων, τα οποία δημιουργούν ουσιαστικά οι μικροοργανισμοί, η αόρατη ραχοκοκαλιά της ζωής στον πλανήτη. Ένα παράδειγμα τέτοιου δικτύου είναι το λεγόμενο wood wide web, που συνδέει μεταξύ τους όλα τα δέντρα μέσα σε ένα δάσος, αλλά και με τα ζώα και τα μικρόβια του εδάφους, μέσω χιλιομέτρων υπογείων «σωλήνων» από μύκητες!

Παρόμοιες πολύπλοκες δομές ανταλλαγών τροφής και πληροφορίας υπάρχουν και στη θάλασσα. Η βιοπληροφορική μας δίνει τα μέσα για να τις μελετήσουμε, χρησιμοποιώντας μαθηματικές θεωρίες όπως η θεωρία γράφων που επιτρέπει την ανάλυση πολύπλοκων δικτύων.

Εάν τώρα αξιοποιήσουμε αυτή την δυνατότητα για μαζική αποκωδικοποίηση της ζώσας ύλης ενός οικοσυστήματος (γενετική πληροφορία), με παράλληλη καταγραφή περιβαλλοντικών παραμέτρων (θερμοκρασία, οξυγόνο, κτλ) για την οποία ήδη διαθέτουμε τεχνολογίες αιχμής, έχουμε ένα πολύ ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη της κλιματικής αλλαγής.

Οι ορίζοντες που ανοίγει η βιοπληροφορική προϋποθέτουν την ελεύθερη πρόσβαση στα δεδομένα που παράγονται. Εξελισσόμαστε γενικά προς μια κουλτούρα ανοιχτού διαμοιρασμού, όπου τα αποτελέσματα ενός εργαστηρίου θαλάσσιας βιολογίας στην άκρη του Ατλαντικού μπορούν να αξιοποιηθούν με απρόσμενους τρόπους από έναν μαθηματικό στην Ελλάδα!»

Δίκτυο “σωλήνων” μύκητα που μεγαλώνει σε φλούδα κρεμμυδιού, φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο
Δίκτυο “σωλήνων” μύκητα που μεγαλώνει σε φλούδα κρεμμυδιού, φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο

Το Κέντρο

Στο ΕΛΚΕΘΕ βρίσκεστε από το 2019, τι θέση έχει το Κέντρο στη θαλάσσια έρευνα σε σχέση με την υπόλοιπη Ευρώπη;

«Να σας πω καταρχήν ότι δεν είμαι θαλάσσια βιολόγος, και επομένως δεν έχω πολύχρονη εικόνα της θέσης του Κέντρου στον συγκεκριμένο τομέα. Παρ’ όλα αυτά, μέσα στον ένα χρόνο που είμαι στο ΕΛΚΕΘΕ, έχω εμπλακεί σε ερευνητικά προγράμματα που είναι όλα διεθνή, κάτι που λέει ήδη πολλά για τη εξωστρέφεια του Κέντρου.

Με βάση αυτή την εμπειρία, θα έλεγα ότι το ΕΛΚΕΘΕ κατέχει σημαντική – σε κάποιους τομείς μάλιστα πρωταγωνιστική – θέση στη θαλάσσια έρευνα στην Ευρώπη.

Ένας από τους λόγους γι’αυτό είναι, θεωρώ, ότι το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ), όπου εργάζομαι, έχει επενδύσει σε υποδομές σχεδιασμένες ώστε να υποστηρίξουν σε βάθος χρόνου την θαλάσσια έρευνα με σύγχρονα εργαλεία και μεθόδους, όπως η βιοπληροφορική.

Η επένδυση στην παροχή υπηρεσιών έρευνας, ανάπτυξης και εκπαίδευσης αποτελεί παγκόσμια τάση οργάνωσης της επιστήμης, και το ΕΛΚΕΘΕ παίζει ενεργό ρόλο στις εξελίξεις, επειδή διαθέτει εμπειρία σε αυτή.

Οι υποδομές απαιτούν τη διαμόρφωση περιβάλλοντος συνεργασίας μεταξύ διαφορετικών χωρών, φορέων και ειδικοτήτων. Παράδειγμα αυτής της διεπιστημονικής νοοτροπίας είναι και η εφαρμογή των γνώσεών μου στη βιοπληροφορική στην κατεύθυνση της θαλάσσιας βιολογίας.

Γενικά, η εικόνα που μου έχει δώσει ως τώρα το ΙΘΑΒΒΥΚ είναι σε πολλά σημεία αντάξια ερευνητικών ινστιτούτων στα οποία εργάστηκα στο εξωτερικό. Υπάρχει δυναμισμός, πνεύμα συλλογικότητας, και σε ό,τι με αφορά, μια υψηλού επιπέδου υπολογιστική υποδομή (η μόνη στην Ελλάδα) για τη δουλειά μου».

Υπάρχουν κίνητρα για έρευνα στην Ελλάδα ή πάντα στο πίσω μέρος του μυαλού ενός επιστήμονα είναι η φυγή;

«Η έρευνα για να πραγματοποιηθεί έχει ανάγκες από ανθρώπους, υποδομές και αναλώσιμα υλικά. Στο οικονομικό/εργασιακό αυτό σκέλος, είναι δύσκολο να μιλήσει κάποιος για κίνητρα. Τακτικές υποτροφίες που καλύπτουν τα έξοδα διαβίωσης της πλειοψηφίας των διδακτορικών φοιτητών δυστυχώς δεν υπάρχουν, με αποτέλεσμα οι νέοι να φεύγουν στο εξωτερικό, όπου το διδακτορικό θεωρείται εργασία.

Η χρηματοδότηση στο πεδίο μου είναι συνολικά περιορισμένη, και κυρίως, αποσπασματική. Από το 2001 που έφυγα από τη χώρα έως τώρα, προέρχεται σχεδόν αποκλειστικά από την Ευρωπαϊκή Ένωση, με μια μικρή συμβολή από τοπικούς φορείς/εταιρείες, σε εφαρμοσμένες όμως κατευθύνσεις.

Αυτό σημαίνει ότι η βασική έρευνα που δεν αποδίδει άμεσες εφαρμογές, δυσκολεύεται να επιβιώσει. Η πανδημία COVID-19 μας έδειξε ελπίζω τη σημασία της σταθερής χρηματοδότησης της βασικής έρευνας, χωρίς την οποία αυτή τη στιγμή δε θα μπορούσαμε να σχεδιάζουμε εμβόλια. Όσον αφορά τις μόνιμες θέσεις εργασίας, αυτές σπάνια προκηρύσσονται, με αποτέλεσμα να μην απορροφάται η γνώση αιχμής που διαθέτουν οι νέοι επιστήμονες.

Μιλάμε για ένα πραγματικά αξιόλογο πλήθος ερευνητών, που συχνά εξασφαλίζει αυτόνομη χρηματοδότηση για ερευνητικά κέντρα και Πανεπιστήμια.

Παρ’ όλα αυτά στην καθημερινότητα τους, οι ερευνητές αυτοί εναλλάσσουν περιόδους εργασίας/ανεργίας, και ακόμα και όταν εργάζονται, πρέπει να αγωνιστούν για να μην υποβαθμιστούν οι συμβάσεις τους. Μια τέτοια κατάσταση βιώνουν σήμερα πολλοί μεταδιδάκτορες ερευνητές εξαιτίας μιας ακόμα αλλαγής στην ερμηνεία του νομοθετικού πλαισίου.

Ένα άλλου τύπου κίνητρο για έρευνα είναι η αριστεία, και εδώ αναφέρομαι στο υψηλό ποιοτικά επιστημονικό επίπεδο και γενικότερα στην εξωστρέφεια, που διαφαίνεται π.χ. από τη σταθερή διεξαγωγή επιστημονικών σεμιναρίων, τις συνεργασίες, τις συμμετοχές σε διεθνή συνέδρια κτλ. Αν και υπάρχουν κάποιοι πολύ καλοί ερευνητές στη χώρα, η εξωστρέφεια είναι η εξαίρεση και όχι ο κανόνας. Η αίσθησή μου είναι ότι οι οικονομικές αντιξοότητες και η διογκωμένη γραφειοκρατία (εθνική πρωτοτυπία που απομυζεί αυξανόμενο ποσοστό του χρόνου μας), ωθούν τους περισσότερους να «κλειστούν» στο μικροπεριβάλλον τους.

Όταν επέστρεψα στην Ελλάδα το 2014, ανακάλυψα με απογοήτευση ότι τα Πανεπιστήμια σπάνια οργανώνουν σεμινάρια όπου συζητάται η τρέχουσα έρευνα, και ακόμα και το εργαστήριο της διπλανής πόρτας δεν ήξερα με τί ασχολείται.

Αντίθετα, στην πιο πρόσφατη εμπειρία μου στη Σουηδία, όπου η συμμετοχή σε σεμινάρια και οι επισκέψεις για συνεργασίες στην Αμερική αποτελούσαν ρουτίνα, και μόνο το γεγονός ότι μοιραζόμουν γραφεία με ερευνητές από άλλες ομάδες προώθησε ενδιαφέρουσες διεπιστημονικές συνεργασίες.

Αριστεία είναι επίσης και η δυνατότητα προσέλκυσης επιστημόνων από το εξωτερικό, έχουμε ανάγκη ως μικρή χώρα τις δημιουργικές αυτές ενέσεις. Στην Ελλάδα όμως δεν μπορεί να εργαστεί ερευνητής άλλης εθνικότητας, γιατί υποχρεούται να περάσει από μια πολύμηνη διαδικασία αναγνώρισης του διδακτορικού του ή ελληνομάθειας που δεν απαιτείται πουθενά αλλού!

Για να μην μακρηγορώ, ναι, υπάρχει πάντα στο πίσω μέρος του μυαλού του επιστήμονα η φυγή στο εξωτερικό. Εκεί τα κράτη θεωρούν την έρευνα επένδυση, και επιδιώκουν ενεργά να την αξιοποιήσουν ενσωματώνοντας τους νέους που εκπαίδευσαν και τους ερευνητές που προσέλκυσαν ως μόνιμο προσωπικό στα ινστιτούτα και Πανεπιστήμια τους».

 

Μπορεί επίσης να σας αρέσει