Pärmi mitu tahku: kuidas pärmiga rakuvabrikuid tehakse

Seda, et pärmi kasutatakse pagaritööstuses, teame me kõik. Aga seda, et pärm on oluline osa rakuvabrikute arendamisel, teavad vähesed. Tallinna Reaalkooli 12. klassi õpilase Hendrik Veltri uurimistöö just seda teemat käsitleski ning ta jagas ka enda õpilaste teadusfestivali kogemust.

Mis on üldse rakuvabrik?

Hendrik Veltri osales sel aastal õpilaste teadusfestivalil enda uurimistööga „Rhodotorula toruloides pärmi bioprojekteerimine lipiidide tootlikkuse suurendamiseks“, kus annab lähema ülevaate rakuvabrikute tööst.

Rakuvabrikuid on kasutatud inimkonna hüvanguks alates möödunud sajandi lõpust. Taoliste organismide arendus on eriti aktuaalseks tõusnud viimastel kümnenditel. Keemiatööstuses ja meditsiinis on vananeva ning suureneva ühiskonna heaolu säilimiseks kasvav vajadus madalamolekulaarsete ühendite rakuvabrikute metaboliitide järele. Standardiseeritud ning töökindlate rakuvabrikute arendusega on võimalik edendada tööstuslikku tootmist. Juba pikka aega  uuritud Saccharomyces ceresivae pärmseene kõrvale on uue potentsiaalse rakuvabrikuna uurimisel pärmseen Rhodotorula toruloides. Nimetatud pärmi eeliseks tööstusliku rakuvabrikuna võib saada keerukate lipiidide ning karotenoidide sünteesi võime.

Käesoleva uurimistöö eesmärk oli konstrueerida plasmiid, mis kannaks R. toruloides pärmis lipiidide sünteesil osaleva atsetüül-CoA karboksülaasi tootmist reguleerivat geeni ACC1**. Konstrueeritud plasmiidi kasutades sooviti läbi viia R. toruloides pärmseene transformatsioon. Peale transformatsiooni läbiviimise võimalikkuse väljaselgitamist sooviti õnnestunud transformatsiooni korral välja selgitada ACC1** geeni mõju pärmseene kasvule ning metaboliitide tootlikkusele.

Õpilaste teadusfestivali kogemus

Konkursipinge tabas Hendrikut päev enne tööde näitust (10. aprillil) postri printimisega – ebameeldiva üllatusena torkas trükisoojalt rullilt silma kirjaviga. Sellele vaatamata oli reis ülikoolilinna porgandioranžis rongis meeldiv vaheldus koolinädalatesse. Kohale jõudes tervitas saabunuid selge taeva ja tuulevaikusega kevadõhtu, mis oli justkui loodud teaduslainele häälestumiseks.

Teadusfestivali päeval algas posterettekannete üles panemine Eesti Rahva Muuseumis tunnike enne üritust ennast, kella 8:30-st. „Järgnev päev oli väsitav, kuid huvitav – oma tööd pidi umbes seitsme tunni jooksul tutvustama kolmele žürii liikmele ning muidu huvilistele. Rahulikematel hetkedel sai oma laua tagant välja hiilida ning uudistada teaduse populariseerijate ja noorte uurijate pakutavat teadmiste pagasit,“ jagab Henrik oma kogemust. Õhtuooteks pakuti noortele uurijatele võimalust osaleda tuuril ERM-i „Õige keha, vale keha?” näitusel, kus koolikaaslaste seltsis leidis Henrik nii nutma kui ka naerma ajavaid tõike.

„Õpilaste teadusfestivali teine päev oli lühem ning vähem intensiivne, kuna tekst oli eelneva päevaga pähe kulunud ning külalisi oluliselt vähem ja autasustamiselt lahkusin kogemuse võrra rikkamana,“ sõnas Hendrik kokkuvõttes teise festivali päeva emotsioonid.

Rakuvabrikute uurija tõdes, et põnevaks ja kasulikuks osutuski viiside leidmine, kuidas rääkida keerulisest ja abstraktsest teemast arusaadavalt ka 4. klassi lapsele. Keeruline oli jääda veenvaks ka rääkides uurimistööst, mis ei saavutanud püstitatud eesmärki.

Šveitsi International Wildlife Research Week

Peale õpilaste teadusfestivalil osalemist pakuti Hendrikule ka võimalust osaleda Šveitsis toimuval International Wildlife Research Week. „Mulle helistati reede pealelõunal, viimase koolitunni ajal. Helistasin tagasi ja kuulsin pakkumisest. Algul võtsin isegi korraks hetke, et mõelda selle kutse peale, kuid peale kiiret konsulteerimist koolikaaslaste ja emaga otsustasin, et selliseid võimalusi tuleb liiga harva, et nendest loobuda ja helistasin mõne hetkega tagasi, teavitades oma nõusolekust. Programmi kohta uurisin alles hiljem ning hetkeks isegi kahtlesin, kuna minu uurimistöö oli rohkem keemia ja mikrobioloogiaga seotud, aga botaanikast, roomajatest jm suurtest bioloogia uurimisobjektidest, millega International Wildlife Research Week-il tegeletakse, olin ma enda arvates väga kauge. Siiski oli võimalusest kinni haaramine väga õige otsus!“ võtab Hendrik kokku kutse saamise mõtisklused International Wildlife Research Week-ile.

International Wildlife Research Week-il uuris ta enda töörühmas looduspargis, kuidas väetamised ja erinevad hooldusrežiimis muudavad taimede liigirikkust ja kasvu. Seal olles leidis loodushuviline, et osa tema südamest kuulub ka taimedele ja nende uurimisele. „Üks parimaid elamusi laagrist oli aga hoopis see, et sain kaasa aidata köögitoimkonnas. Kuigi minu enda uurimustöö oli mikrobioloogia valdkonnas, siis neid pärme, mida ma uurisin, kasutatakse ka toidulisandite tootmiseks. See toidu tegemine ja köögis abiks olemine meeldis mulle väga. Sain koostööd teha professionaalse kokaga ja teine meie toidutegemise juhendaja oli ökoloog, kes aitas toimetada null-raiskamise tehnikatega. Sealt sain ühe teise kaaslasega koos kutse ka järgmiseks aastaks ühte Zürichi restorani praktikale, kuhu plaanin ka minna ja ootan väga, et uue kogemusena näha restoranimaailma siseelu,“ jagab Hendrik enda kõige meelde jäävamat hetke Šveitsis käigust.

Hendriku soovitused tulevastele teadlastele

Riiklikule konkursile jõudmiseks soovitan tööga juba varakult tegeleda, näiteks väikeste ampsudena kord nädalas täitsa kooliaasta alguses. Mida lähemal esitamiskuupäevale, seda rohkem tekib ideid ümberplaneerimiseks. Endalgi tekkis olukordi, kus oktoobris kirjutatud lõik tundus detsembris täieliku jamana, kuid õnneks oli ümbersõnastamiseks veel varuga aega.

Küsige võimalikult tihi kõrvaliste inimeste arvamust, eriti hea, kui oleks ka keegi teemaväline. Mina lasin oma töö mustandit lugeda näiteks vanematel, et teada saada, kuidas saab aru minu kirjeldustest võhik – teaduse populariseerimiseks ja konkursil läbi löömiseks peab suutma kõnetada võimalikult palju erineva taustateadmistega inimesi.

Hendrik soovib tulevikus minna arstiks õppima ning näeb ennast, kas kliinilise proviisori või anestesioloogina.