FameLab 2010: Учените използват молекули шпиони и чуват гласа на Бог

Николета е родена в Пловдив, където е завършила Математическа гимназия с профил физика. Сега е студентка по Молекулярна биология в СУ „Св. Климент Охридски“. Снимки: авторката

Молекули шпиони снасят на учените информация за други молекули, във Вселената още ехти гласът на Бог, пушенето на марихуана прави негодни мъжките сперматозоиди – млади български учени между 19 и 25 години разкриваха подобни тайни пред аудиторията в “Театър София” на финала на тазгодишното издание на конкурса „Лаборатория за слава 2010“ (FameLab). Конкурсът се провежда за четвърта година в България по инициатива на Британския съвет. Целта му е да насърчи млади учени да разказват увлекателно и разбираемо за наука. Победител тази година стана 22-годишният студент по химия Христо Колев. Той ще представи България на финала на „Лаборатория за слава“ във Великобритания, където ще се състезава с младежи от цял свят.

Ето част от кратките, любопитни научни изложения на финалистите за България:

Николета Стамболджиева: Марихуаната намалява шанса на мъжете да станат бащи

„Един от най-често употребяваните и смятани за най-малко вредни наркотици е марихуаната. Тя обаче има един доста неприятен ефект, ако решите да имате поколение след няколко години употреба. Проблемът е главно при мъжете, защото прави техните сперматозоиди негодни. Целта на сперматозоида е относително проста. Той трябва да стигне възможно най-бързо до яйцеклетката и да я оплоди преди всички останали. Но не всичко опира до бързината. Много е важна и синхронизацията. Ако сперматозоидите тръгнат с пълна скорост още в самото начало, никога няма да стигнат до финала, защото ще им свърши горивото. Затова те си имат стратегия – в началото се движат относително бавно и чак когато усетят, че са наближили яйцеклетката, дават газ към финала. Тяхната скорост зависи от нивата на вътрешната им киселинност или от PH. Колкото по-високо е тяхното PH, толкова по-бързо се движат. По принцип PH-то на сперматозоидите е доста ниско и за да го повишат, трябва да изхвърлят водородни йони. Това става с помощта на канали – порички, които се намират по повърхността им. Нужно е само да отворят една пора и йоните от самосебе си излизат. Как сперматозоидите разбират, че са наближили яйцеклетката и трябва да излизат навън? Те реагират на едно съединение, което се отделя от женската полова система и което играе ролята на сигналния пистолет за финалната права. Той им казва да отварят порите си, да повишат PH-то и да тръгнат към финалната права. Разбирането на този процес е доста важно от няколко гледни точки. От една страна – защото ни позволява да разработваме нови методи за мъжка контрацепция, а от друга – защото ни помага да лекуваме някои случаи на мъжко безплодие. Освен това дава отговор на въпроса защо марихуаната вреди на сперматозоидите. Тя съдържа едни съединения (канабиноиди), които много наподобяват това, което се отделя от женската полова система. И съответно правят същото – активират сперматозоидите да изхвърлят йони. Понеже това се случва много по-рано, те така и не стигат до финала“.

Христо е роден в Габрово. Учи “химия“ в СУ „Св. Климент Охридски“ и работи в лаборатория по биокоординационна и биоаналитична химия в Химическия факултет. От две години през лятото работи и във Франция. Има патент. Снимки: авторката

Христо Колев: Учените използват молекули-шпиони, за да създават лекарства

„Ензимите са онези белтъчни молекули във вашите тела, които управляват всяка жизнена функция. Те действат като миниатюрни молекулни роботчета. Всеки път, когато пиете кафе, вие стартирате една молекулна ензимна каскада във вашите тела, в резултат на което получавате внезапен прилив на енергия. Ако се научим да управляваме ензимите, ще умеем да правим практически всичко – от това да лекуваме рак до това да изглаждаме бръчки. Как работят ензимите? Представете си, че си вземете една сочна ябълка. Отхапвате от нея и държите ябълката в едната ръка, а отхапаното парче от нея – в другата. В този момент вие държите в ръцете си образите на една ензимна и на една субстратна молекула. Субстратната молекула е онази, която е потърпевша от ензимното действие. Върху нея се върши работа. Обърнете внимание, че двете си пасват една с друга и това е разпознавателният процес. Сега ензимът може да направи цялата магия като например – да разчупи тази молекула на две. Точно това правят в момента вашите храносмилателни ензими. Този процес на разпознаване е много подобен на този, по който хората си пасват един на друг. Има ензими, които си пасват само и единствено с молекули, които имат сини очи, черна коса, високи точно 168 сантиметра. Други не са чак толкова претенциозни и биха се вързали с всяка молекула, която има поне едно око и поне един крак.

Именно това знание за предпочитанието на ензимите ни помага да се борим с болестите и да правим нови лекарства. Затова често по телевизията може да чуем изречения от типа на “Мултиензимен лекарствен продукт за възрастни и деца. Преди употреба, прочетете упътването”. Откъде знаем всичко това? Съществува един мит за нас, учените и химиците, че ние имаме едни огромни микроскопи, с които можем да виждаме молекули. Това не е така и няма жив човек на земята, който да е виждал молекула. Причината е съвсем проста и тя е следната. Представете си, че трябва да вденете игла. Какво правите? Светвате лампата. За да можем да видим толкова малък обект, каквато е една молекула, ще трябва да използваме толкова мощна светлина, че молекулата ще се изпари. Затова ни се налага да използваме други, косвени методи, които са много хитри и по този начин да виждаме магическия свят на молекулите. Това правим и в нашата лаборатория. Ние изследваме едни молекули, които се съдържат в пчелната и змийската отрова като за целта ние пращаме една светеща молекула шпионин, която да следи ензимната молекула и да ни снася информация какво прави, по колко пъти в секунда го прави и по какъв начин работи. Именно в това е красотата на науката“.

Владимир е докторант във Физическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“ в катедра “Астрономия”. Занимава се професионално с изследване на най-далечните обекти в нашата вселена, т.нар. квазари. Има издадена книга “Живот и вселена”. Снимки: авторката

Владимир Божилов: Учените чуха гласа на Бог, който ехти във Вселената

„Днес няма да ви говоря за извънземни. Ще ви кажа как ние, учените, чухме Бог с едно радио. И вие можете – Големият взрив, началото на нашата вселена. Представете си – цялото пространство, което ни заобикаля, цялата материя, която ни изгражда преди 14 милиарда години е събрана в една точка. Това е началото. С голяма експлозия, за части от секундата, пространството се раздува до размери, които и днес виждаме, че се разширяват. А енергията образува материята, която ни изгражда нас днес. Лека полека цялата вселена се напълва с прах. Този прах образува звездите, галактиките и всички красиви обекти в нощното небе. Ние ги виждаме с нашите телескопи, но можем и да ги чуем, защото те излъчват радиовълни. През 1965 година двама учени насочват много силночувствителна радиоантена към небето. Каква е идеята – да чуят звука, песента на звездите. Само че чуват шум. Непрекъснат шум от всяка точка на звездното небе. Каквото и да правят, това не се променя – шумът стои. А той пречи на нашата научна работа, защото ние искаме резултати – когато има шум, те не се получават. Учените изчистват антената, защото наблизо има гълъби и те пускат барбонки по антената, но това не помага. Двамата физици, крайно ядосани, взимат по една пушка и просто застрелват всички гълъби (това е абсолютен факт и им дават Нобелова награда между другото). Днес ние знаем, че този шум не може да бъде махнат, дори и ако всеки звук заглъхне. Този шум ще стои. Дори когато гледате телевизия и слушате радио, вие го чувате. Това е енергийният отпечатък на големия взрив. Това е ехото, отзвукът на колосалната експлозия, създала нашата вселена. Това, което чуваме, е гласът на Бог, който ние, учените открихме. Това ни даде една голяма стъпка напред, защото разбрахме, че знаем как е направена нашата вселена. Голямата експлозия се е случила и доказателството за това звучи в небето всяка една секунда в последните 14 милиарда години“.

Василена е студентка по „Молекулярна биология“ в СУ „Св. Климент Охридски“. Завършила е езикова гимназия с френски и руски език в София. Снимки: авторката

Василена Ангелова: Земеровките смучат алкохол с часове, без да се напиват

„Дълбоко в Малайзийската джунгла има един необикновен вид дървесни бозайници. Това са земеровките. Те пият алкохол, живеят с него, но никога не се напиват. Всяка вечер те прекарват часове наред, смучейки ферментирал палмов нектар. Ферментирал, защото благодарение на специфични организми захарите в нектара са се превърнали в алкохол. Земеровките имат любим източник на храна – палма, чиито цветове имат много силен и специфичен аромат – общо-взето миришат на бъчва. Но всъщност тези цветове функционират като пивоварна. В тях живеят един необикновен вид едноклетъчни гъби, които ферментират некртара и го превръщат в пенлива алкохолна напитка. Максималната измерена концентрация на алкохол е около 3.8%, което се равнява на около една бира. Когато ние пием алкохол, той навлиза в кръвта ни и засяга централната ни нервна система, която контролира всички дейности на тялото ни. Алкохолът забавя действията ни и пречи на определени импулси да достигнат до мозъка ни. По този начин се засягат движенията, говорът ни, емоциите, слухът. Земеровките могат да изпият човешкият еквивалент на 9 чаши вино на вечер и въпреки това да не се напият. Това се дължи на факта, че те имат специфична обмяна на веществата. Те разграждат алкохола много бързо и ефективно. Ключът към тяхната трезвеност е в козината им. Когато пият ферментиралия нектар, земеровките го преобразуват в едно съединение, което се отлага по козината им. Ние, хората, по принцип преобразуваме малко от това съединение. При животинките то се регистрира в нива, които се наблюдават само при заклети алкохолици. Не искам да ви отказвам от алкохола, не ме разбирайте погрешно, но за разлика от земеровките, ние трябва да пием освен с удоволствие, също и с мярка“.

Виктория учи „Компютърна химия“ в ПУ „Паисий Хилендарски“. Снимки: авторката

Виктория Чакалска: Невъзможно е да се отровиш с наркотика LSD

„Въпросът дали наркотикът LSD е феноменално лекарство или дяволско изчадие е като въпроса за положителните и отрицателните свойства на ножа. Отговорът на въпроса ще се мени, в зависимост от това на какво обръщаме внимание – дали на отговорните клинични изследвания, или на наивните и безпомощни експерименти върху себе си. Първите ефекти от употребата на LSD са разширяване на зениците, увеличаване на пулса и на кръвното налягане. Много интересни са визуалните ефекти, които започват с ехокартини, превръщат се в илюзии и завършват с халюцинации. Звуковите ефекти са в промяна на чувствителността. Силните звуци се превръщат в слаби и обратното. Съществена част от ефектите е свързана с промяна в структурата на тялото. Хората мислят, че тялото им или се намалява, или се уголемява. Има промяна и в настроенията. Те са от еуфория до депресия. Но въпреки тези драстични въздействия, хората съзнават, че това е само ефект от действието на веществото. В близкото минало доста експерименти са доказали, че LSD е вреден и токсичен. Дали е така? Смята се, че психологичните ефекти се дължат на някои свързвания с главния мозък, но ако LSD беше лекарство, трябваше да бъде обявено за изключително безвредно за употреба, защото отравяния с него не са възможни. Причината е, че токсичната доза е хиляди пъти по-голяма от действащата. През 1967 година според д-р Коен LSD е тератоген – вещество, което причинява аномалии на плода при бременност. Днес всеки, който има що-годе понятие от наука знае, че това твърдение е несъстоятелно. Нищо такова не се говори за кофеина, който има абсолютно същия ефект. Не е известно някой да се е пристрастил към LSD. Ще завърша с един цитат на откривателя на LSD Алберт Хофман, който казва, че ако хората се научат да използват LSD по-мъдро в медицинската практика или за медитация, в бъдеще едно немирно дете примерно ще се превърне в дете-чудо“.

Здраве, Наука & Tex
Коментарите под статиите са спрени от 2014 г., заради противоречиви решения на Европейския съд, който в един случай присъди отговорност за тях на стопаните на сайта, после излезе с противоположно становище. В e-vestnik.bg нямаме капацитет да следим и коментари на читатели. Обект сме на съдебни претенции заради статии, имали сме по няколко дела с искове за по 50-100 хил. лева. Заради което приемаме дарения за сайта (виж тук повече), чиито единствени приходи са от рекламни банери.