Foto: Vlastita kolekcija/Skype/Dolje -pored klonirane ovce Dolly u muzeju
MLADA hrvatska molekularna biologinja Petra Korlević nedavno je zajedno sa svojom kolegicom Matejom Hajdinjak objavila vrlo zanimljiv rad o neandertalcima u prestižnom časopisu Nature. U tom radu korištena je metoda povećanja kvalitete uzroka DNA koju je sama razvila tijekom svojeg boravka na prestižnom institutu Max Planck u Leipzigu u kojem je surađivala s jednim od vrhunskih znanstvenika u svom području, Svanteom Pääbom i njegovim timom. U studiji su, među ostalim, korišteni vrlo vrijedni uzorci neandertalaca iz spilje Vindija u Hrvatskoj. Nedugo po objavljivanju studije i dovršetku svojeg projekta zaputila se na novi zadatak na Sveučilište u Cambridgeu.
Možete li objasniti ukratko što je suština vašeg otkrića koje je nedavno predstavljeno u prestižnom časopisu Nature?
Posebnost ovog članka je u tome što se do sada u sličnim radovima objavljivao po jedan genom neandertalca. Do sada se uvijek radilo po principu - jedan članak, jedan genom. Naš rad je poseban po tome što smo, upotrebom nove metode i obradom velike količine uzoraka iz Euroazije, otkrili čak pet neandertalaca od kojih smo dobili pet genoma koji su išli paralelno u analize. Do sada su se radile skupne analize s desecima i stotinama genoma suvremenih ljudi iz uzoraka starih do oko 10 tisuća godina, no naša je studija pokazala da sada nešto slično postaje moguće raditi i s genomima mnogo starijih neandertalaca. Rade se sve bolje i sve detaljnije analize genoma ne samo za suvremene ljude koji su nastanili Europu prije 50-ak tisuća godina, nego i za neandertalce koji su već živjeli u Europi.
Na taj način možete dobiti i neke usporedbe između populacija neandertalaca i o njihovom podrijetlu? Što vam govori vaša nova studija?
Neandertalci iz ovog članka specifični su jer su to tzv. kasni neandertalci koji su u Europi živjeli još kada su je suvremeni ljudi počeli nastanjivati i potiskivati ih. Još ne znamo što se točno dogodilo. Zašto su neandertalci izumrli, a ljudi preživjeli. Ono što smo uspjeli zaključiti u našoj studiji jest da su ovi kasni neandertalci bili međusobno genetički sličniji jedni drugima nego što su nalikovali neandertalcima iz Sibira čiji su uzorci, stari oko 70.000 godina, nađeni u špilji Denisova u Rusiji. U našem novom članku imali smo uzorak jednog neandertalca iz Rusije koji je mlađi i također je sličniji ostalim neandertalcima iz Europe nego onome iz Denisove špilje iz Sibira. Također, iako se četvero neandertalaca vremenski preklapa s dolaskom ranih modernih ljudi u Europu, u njihovim genomima ne naziremo signale međusobnog križanja.
Denisovu špilju, uz neandertalce, par desetaka tisuća godina kasnije, nastanjivao je i denisovski hominin, zar ne?
Da, oni nisu bili zasebna skupina ljudi. Te tri skupine - denisovci, neandertalci, rani moderni ljudi - mogli su se međusobno razmnožavati, za što imamo dokaze u genomima danas živućih populacija ljudi. Primjerice, u DNA suvremenih ljudi u Euroaziji ima nekoliko posto neandertalskih gena, a određeni postotak genoma ljudi iz Melanezije također dolazi od davnog miješanja s denisovcima.
Koje su najistaknutije osobine koje smo naslijedili od neandertalaca? Neka fizička i psihička svojstva?
Veliki broj istraživanja u Leipzigu i na drugim institutima vodi se kako bi se otkrilo kako su točno ta križanja neandertalaca i ranih modernih ljudi utjecala na razvoj suvremenih ljudi. Među ostalim, geni koje smo naslijedili od neandertalaca mogu pozitivno i negativno utjecati na bolesti poput depresije i grušanja krvi, ali i fizičke osobine poput boje kose i kože, visine, pa i do cirkadijanih ritmova i raspoloženja.
U vašim posljednjim istraživanjima koristila se metoda koju ste vi osobno razvili. Ona je omogućila da se iz očuvanih ostataka dobije više kvalitetnih uzoraka DNA. Možete li pojasniti kako funkcionira ta metoda?
Problem s većinom uzoraka kostiju i zubi je da ogromna količina DNA ne potječe od organizma koji istražujemo već je od mikroba i kontaminacija koje su uzrokovali moderni ljudi kod iskopavanja, arhiviranja ili tijekom laboratorijske procedure. Takve kontaminacije mogu onemogućiti rad s uzorcima. Primjerice, ako imamo previše DNA mikroba, onda se uzorak ne može sekvencirati jer to postaje preskupo. Ako ima previše ljudske kontaminacije, ona u analizi može poremetiti zaključke. Metoda koju sam ja razvila već se ranije koristila u forenzici, ali u drukčijem formatu za drukčije svrhe. U toj znanosti bitno je da se ne identificira kriva osoba. U njoj se koristi izbjeljivač, natrijev hipoklorit, koji uništava DNA. Ja sam na setu kostiju i zuba različite očuvanosti pokazala da on uglavnom uništava mikrobnu DNA, a kod uzoraka neandertalaca vrlo često i ljudsku kontaminaciju. Jedan od uzoraka neandertalaca koji sam koristila u svojem članku 2015., u kojem je objavljena ta metoda dekontaminacije, korišten je i u novom članku Mateje Hajdinjak. Budući da je u njemu dekontaminacija posebno uspješno obavljena, njegov se genom mogao izravno sekvencirati. Mateja je tu metodu upotrijebila i na ostalim uzorcima kod kojih je problem, uz mikrobnu, bila i ljudska kontaminacija. Tako je dobila uzorke koji su bili puno bogatiji neandertalskom DNA i bilo ih je mnogo ekonomičnije sekvencirati.
Je li ta metoda koju ste razvili bila glavna tema vaše doktorske disertacije?
Ona je bila jedan od mojih projekata za doktorski rad na Max Plancku. Drugi projekt, koji je nedavno isto objavljen u časopisu Scientific Reports, bavi se novom metodom za ekstrakciju DNA i proteina iz istog uzorka kosti, što omogućava istovremeno DNA analizu i radiokarbonsko datiranje, dvije analize koje se inače rade odvojeno, što može dovesti do uništavanja dragocjenog materijala.
Nedavno ste doktorirali?
Nedavno sam predala rad. No moram ga još službeno obraniti na ljeto.
Ipak, već ste stigli na Cambridge na postdoktorat. Brzo ste nastavili.
U znanosti je doktorat samo komad papira koji vam omogućava nešto veću plaću, ali ne predstavlja problem da nastavite raditi na nekom novom projektu.
Doktorat vam nije bio uvjet da se prebacite na Cambridge?
Uvjet je bio samo da predam disertaciju, no naravno, bit će lakše s dijelom papirologije jednom kada doktorat bude obranjen.
Koja će biti tema vašeg postdoktorata?
Moje novo istraživanje neće biti vezano uz neandertalce, ali hoće uz stare uzorke. Radit ću na muzejskim uzorcima komaraca malaričara od prije 50 do 100 godina. Naime, pokazalo se da je u zadnjih 10 do 15 godina došlo do velikih promjena u njihovim populacijama zbog upotrebe insekticida, na koje su sve otporniji. Zanima nas što se točno dešavalo s tim populacijama i tim genima na otpornost prije visoko raširene upotrebe insekticida, a za to ćemo koristiti goleme kolekcije komaraca sadržanih u muzejskim zbirkama. Poznato je da su populacije bakterija razvile otpornost na antibiotike, a nešto slično događa se i s komarcima. Želimo vidjeti jesu li oni i kako evoluirali prije insekticida, te na koji način smo mi na to utjecali u zadnjim desetljećima.
Je li vam žao što ste napustili neandertalce?
Nekoliko godina radit ću s komarcima, no to ne znači da se neću vratiti neandertalcima. Treba vidjeti što me ubuduće čeka, teško je predvidjeti.
Jeste li se vezali za neandertalce, oni su nekako hrvatska atrakcija i blago? Svante Pääbo je u muzeju neandertalaca u Krapini, nedugo nakon njegova otvaranja, rekao da je Hrvatska najneandertalskija zemlja na svijetu.
(smijeh) Pa jesam, vezala sam se pomalo. Da, nama znanstvenicima iz Hrvatske dosta pomaže to što imamo odličnu kolekciju ostataka puno neandertalaca u Krapini i Vindiji, tako da ima uvijek materijala za otkriti nešto novoga.
Na institutu Max Planck (slika dolje) dobar dio tima koji radi na uzorcima neandertalaca dolazi iz Hrvatske. Kako vam je bilo raditi s njima u vrhunskom institutu?
Rad u Leipzigu poseban je po tome što ondje uvijek postoji netko tko može razriješiti gotovo svaki problem, koji god iskrsne. Ondje ima jako puno ljudi koji vam pomažu, ne samo u laboratoriju već i suradnika izvana za analize. Dobro smo povezani s drugim laboratorijima u Njemačkoj i u svijetu. Tu ima i puno arheologa i kuratora koji nam se obrate svaki put kada pronađu nešto novo. Mjesto je jako šaroliko za rad. Na istom članku znaju raditi arheolozi, kuratori, laboranti, genetičari, bioinformatičari itd. Uvijek imate nekoga za pitati. Fenomenalno je kako je Mateja uspjela povezati sve te ljude u ovaj veliki projekt.
Ona je bila glavna autorica?
To je njezin projekt za doktorat. Ona ga nije baš doslovno vodila jer je još doktorandica, a i tu su bili iskusni ljudi koji su pomagali u organizaciji i osmišljavanju projekta, od samog uzorkovanja do odabira analiza koje će se koristiti.
Mnogi znanstvenici ističu da je važno otići u inozemstvo i doživjeti iskustvo rada na vrhunskim sveučilištima. Koje biste ključne prednosti izdvojili u takvom radu? Jesu li to ljudi ili materijalni uvjeti ili oboje?
Na Max Plancku su laboratoriji definitivno odlično opremljeni. Ondje se gotovo nikad ne događa da netko dođe s idejom da bi nešto napravio, a da nema novaca za to. No rekla bih da je najvažnija prednost ipak u mreži ljudi. Na uglednim sveučilištima kao što je Max Planck postoje doslovno ljudi sa svih kontinenata, osim s Antarktike. Imamo suradnika sa svih strana svijeta i iz različitih sredina. Zahvaljujući tome uvijek se može dobiti neki zanimljiv doprinos za upotpunjavanje slike onoga na čemu se radi.
Slično će biti na Cambridgeu. Tu su studirali i radili neki od najvećih umova u povijesti poput Darwina, Newtona i Hawkinga. Kako se osjećate, osim što očito klima nije baš tako lijepa kao u Hrvatskoj? Vidim da pada kiša.
(smijeh) U Englesku se ne dolazi zbog lijepog vremena ili klime. No, na sreću Cambridge je još uvijek među boljim mjestima s manje kiše godišnje.
Možda je takvo vrijeme čak pogodnije za rad?
Da, istina. Jako sam uzbuđena činjenicom da počinjem raditi na novom projektu. Krenula sam tek prije dva dana pa još nemam sve uspostavljeno. No projekt je na papiru već isplaniran. Već istražujem grupe s kojima ću ovdje surađivati. Tu ima puno ljudi iz različitih područja koji rade na raznim projektima iz molekularne biologije i bioinformatike i svatko ima nešto zanimljivo i korisno za podijeliti. Vjerujem da će to biti zanimljivih nekoliko godina.
Koliko ćete ostati, kakvi su vam planovi?
Pa za sada između tri i pet godina.
Imate li želju vratiti se u Hrvatsku?
Bilo bi lijepo nešto vratiti društvu u kojem sam se školovala. Možda biti predavač na nekom kolegiju ili popularizator znanosti. Lijepo je pomagati drugima i pokazati mladima što se sve može s određenim znanjem. Ne znam kako je trenutno u Hrvatskoj, no inače znam da se na fakultetima puno čita i uči teorijski, ali se ne vidi puno toga u praksi. Odlazak van obično otvara nove perspektive. Ipak, teško mi je planirati toliko unaprijed.
Koliko je odricanja u vašem životu? Mladi ste, imate samo 30 godina. Odmah nakon studija u 24. godini života krenuli ste na doktorat u vrhunski institut u Njemačku. Tek ste dovršili doktorsku disertaciju, a već ste na postdoktoratu na prestižnom Cambridgeu. Uz sav rad i učenje, koliko vam vremena ostaje za zabavu, druženje s prijateljima, ljubavi, izlaske? Traži li vrhunska znanost veliku žrtvu?
Takav razvoj karijere poprilično je uobičajen među molekularnim biolozima iz moje generacije. Iako se vjerojatno čini kao da je potrebno odreći se puno toga da bi se moglo baviti znanošću, prema mojem iskustvu to nije tako. Stvar je u organizaciji vremena i u tome kako ćete odabrati prioritete. Među mojim kolegama i prijateljima ima svakakvih, od onih koji su od jutra do mraka u poslu, do onih koji sve slobodno vrijeme posvećuju svojim supružnicima i djeci. Ali za pauze uz kave, večernje odlaske na pivo ili vino i pokoji izlazak, uvijek se nađe vremena. Ta druženja i prijateljstva bila su integralan dio mog doktorata.
Odrasli ste uz oca Korada Korlevića koji je zaljubljenik u znanost, u astronomiju i odličan je popularizator znanosti. Koliko vas je to odredilo? Kako je izgledalo vaše odrastanje u toj atmosferi, gotovo svakodnevno u okruženju zvjezdarnice u Višnjanu. Ondje su se odvijali brojni projekti. Kao da ste rasli na nekom sveučilištu. Vaš otac sada također radi na pokretanju nekih novih laboratorija. Rekao mi je da bi se među prvima mogao otvoriti laboratorij za geologiju.
Mene je oduvijek zanimalo prirodoslovlje. Astronomija mi je također bila sjajna. Voljela sam sjediti u vreći za spavanje na livadi i gledati meteorske potoke. No u jednom trenutku u srednjoj školi počela sam raditi više na biološkim projektima. To me ponukalo da upišem biologiju i tako sam konačno završila u njoj. No i dalje volim vidjeti što se novoga radi u astronomiji, kao i u edukacijskim aktivnostima u Višnjanu. Ranije sam znala voditi grupe ondje i pomagati s projektima. Od kada sam vani, to se malo prorijedilo. Prošlo ljeto sam održala jedno predavanje o evoluciji čovjeka kao i o onome što radimo u Leipzigu. Rekla bih da su i mama i tata utjecali na mene. Otac s astronomijom i generalno ljubavlju prema prirodoslovlju, a mama s biomedicinskim znanostima jer je farmaceutkinja.
U astronomiji ima dosta žena. Danas su gotovo izjednačene s muškarcima. Koliko ih ima u molekularnoj biologiji?
U molekularnoj biologiji je prije bilo više muškaraca. No u novije vrijeme ima sve više žena. I u Leipzigu i ovdje u Cambridgeu ispalo je da u mojoj grupi ima puno više žena. No mislim da se to tako slučajno dogodilo. Rekla bih da je srednja vrijednost sada bliže 50 : 50.
Mladi danas često iseljavaju iz Hrvatske. Imamo jedan od najvećih odljeva mozgova u Europi. Što biste poručili mladima? Mogu li računati da će moći raditi dobru znanost u Hrvatskoj ili trebaju planirati pakiranje kofera?
Mislim da za znanstvenike to ne predstavlja toliki problem. U Hrvatskoj ima dobrih mjesta za znanstveni rad, barem u mojem području. Neki moji kolege ostali su raditi na doktoratu u Hrvatskoj i svejedno rade na vrlo zanimljivim projektima i objavljuju dobre radove. Znanost je globalna, raste i razvija se uspostavom suradnji različitih laboratorija, različitih država s različitih kontinenata. Danas se u i Hrvatskoj sve češće uspostavljaju suradnje s laboratorijima u inozemstvu. Meni je osobno iskustvo rada na institutu s ljudima sa svih strana svijeta, od Hrvatske do Australije, puno pomoglo, pa bih mladim hrvatskim znanstvenicima svakako preporučila da uspostave međunarodne suradnje. A hoće li otići vani na kraće, ili na duže, po to dodatno iskustvo, naravno, ovisi o njihovim preferencijama.