Doktorant Karl Jürgenstein uurib oma erialade üleses doktoriprojektis valgusünteesi vigade mõju bakteri mutatsiooniprotsessidele. Rasket teadlase ametit ta ei pelga ning näeb end tulevikus meelsasti ka õppejõu ametis. Juba aastaid tegeleb ta noorte teadushuvilistega. Aasta pärast on teda ees ootamas elu rängim katsumus.
Karl kasvas üles Pärnu linnas, kuid erinevalt enamikest teistest Pärnu lastest ei jõudnud ta sõudmistrenni. Sporti on ta armastanud nii kaua kui ennast mäletab: kergejõustik, korv- ja jalgpall, jooksmine ja suusatamine, hiljem teisedki alad – kõigi nendega on ta rohkem või vähem tuttav. Loodushuvi tekkimisele aitasid kaasa lapsepõlvemaa põllud ja niidud vanavanemate kodus Audru lähistel, kus said selgeks põllupidamise põhitõed ja traktoriga vagude kündmine.
Pärnu Ühisgümnaasiumis õppides jõudis Karl toetavate õpetajate käe all nii bioloogia kui geograafia aineolümpiaadidele, geograafias jäi napilt välja rahvusvahelisele olümpiaadile sõitnud võistkonnast. Lemmikaineteks olid veel ka keemia ja ajalugu. Tal on meeles klassiga Tartu Ülikooli külastuspäeval käimine ning see, et geenitehnoloogia õppekava sattus tutvustama üliõpilane Andres Ainelo (täna geneetika teadur, kellega Karl istub ühes kabinetis). Ta mäletab ühte Andrese lauset: „Füüsikud saavad elus alati hakkama!” Peale seda mõtles ta natuke aega ka füüsika edasiõppimise peale.
Geenitehnoloogias said minu arvates kokku minu gümnaasiumiaegsed kaks lemmikainet, keemia ja bioloogia, mistõttu otsustasin geenitehnoloogia kasuks, kuigi sain sisse ka ravi õppekavale, et õppida arstiks. Õppekava nimi – geenitehnoloogia – tundus põnev ja sisugi poolest näis õppekava olevat mitmekesisem kui õppida ainult bioloogiat või keemiat.
(Kasutatud tsitaadid: Karl Jürgenstein)
Kui ajateenistuse läbimine pioneeripataljonis Tapal oleks langenud teisele ajale, oleks Karlist saanud tohter. Ta läbis ajateenistuse peale bakalaureuseõpet mitte enne seda. Tagantjärele on ta veendunud, et kui ta oleks ajateenistusse siirdunud kohe peale gümnaasiumi, oleks ta valinud edasiõppimiseks meditsiini. Kaitseväes spetsialiseerus ta parameedikuks, käis praktikal Tallinna kiirabis ja Rakvere haiglas ning sai aru, et meditsiin on talle südamelähedane.
Geneetika õppetooli sattus Karl bakalaureuseõppe teise aasta kevadel peale geneetika praktikumi, kus tema juhendajateks olid Mari Tagel ja Kairi Tavita. Õppeaine läks hästi ja äratas huvi, mistõttu läks ta peale praktikumi juhendajatelt uurima, kas teda ka laborisse tööle võetaks. Laborisse teda kutsuti ja geneetika õppetooliga on ta seotud siiani. „Olen lasknud tuultel end kanda,” nii iseloomustab ta sujuvat kulgemist edasi magistri- ja siis doktoriõppesse.
Doktorantuuris õpid iseseisvaks teadlaseks
Doktorantuurist on Karl püüdnud võtta kaasa kõik teadmised, mis on kasulikud iseseisvaks teadlaseks saamise teel, sealhulgas teadustöös ette tulevatest vigadest õppimise. „Kellelegi ei saa pahaks panna vea tegemist. Sellest mitte õppust võtmist saab juba natuke pahaks panna küll!” rõhutab ta. Doktorantuur on just see aeg, kus kogenud juhendajate käe all suuremat riski võtmata koguda teadmisi, mis iseseisva grandivõimekuse saabumisel ära kuluvad.
Tema doktoriprojekt „Valgusünteesi vigade mõju mutatsiooniprotsessidele“ on erialade ülene, kus saavad kokku geneetika ja molekulaarbioloogia. Projektil on kaks juhendajat geneetika õppetoolist (Maia Kivisaar, Heili Ilves), valgusünteesi poole pealt teeb ta koostööd molekulaarbioloogia laboriga, tema kolmas juhendaja on Jaanus Remme.

Molekulaarbioloogia dogma kohaselt liigub informatsioon DNA-lt RNA-le ja RNA-lt omakorda valkudesse. Teistpidine suund ei ole võimalik. Muutused DNA-s annavad ainest selleks, et loodus saaks mitmekesistuda.
Minu projekt konkreetselt uurib seda, mis võib mutatsioonide esinemist bakteris sagedasemaks muuta. Oleme leidnud geenid, millelt toodetud valgud on seotud valgusünteesiga. Sealt edasi tekkis hüpotees: Nii nagu DNA replikatsioonil tekivad vead, tekivad vead ka valgusünteesil. Kui see on nii, siis võivad need valgusünteesi vead muuhulgas põhjustada vigu ehk muutusi DNA-s. Kuidas need vead tekivad, seda ma oma doktoritöös uuringi. Uurimisobjektiks on seejuures bakter.
See, kui vaimustunult Karl oma doktoriprojektist räägib, annab tunnistust, et teema talle tõesti huvi pakub. Teadupärast annab mutatsioon DNA-s organismile võimaluse evolutsioneeruda. Igal mutatsioonil ei ole olulist mõju. Mutatsioonid võivad olla kahjulikud, kuid vahel harva võib mutatsioon anda ühele bakterile eelise teiste ees – nimetame seda näiteks supervõimeks juhul, kui bakteri elukeskkonda on sattunud mõni mürgine aine, mille tagajärjel ilma eeliseta bakterid surevad, supervõimega bakterid jäävad ellu. Inimesele võib selline vastupidavam bakter olla kasulik, kui teda ümbritsevas elukeskkonnas on kahjulikke kemikaale, mille eemaldamisega inimene toime ei tule, kuid bakteri elutegevuse käigus kahjulik aine lagundatakse. Samal ajal jätkub meditsiinis võitlus patogeensete bakteritega, kelle elukeskkonnaks on inimese organism. Võimalikke meetmeid sellistest bakteristest lahti saamiseks jääb aina vähemaks. Kuna mutatsioonid ei ole oma olemuselt tingimata head või halvad, ongi oluline mutatsioonide tekkesagedust mõjutavaid protsesse paremini mõista.
Teaduse võlu peitub ebamäärasuses
Teadus lõpeb seal, kus kõik on sada protsenti tõestatud. Kui küsin Karlilt, kas teda ennast ei häiri see, et ta väga harva kui üldse saab anda oma teadustööst kõneledes kindlaid vastuseid ühe või teise asja või protsessi kohta, saan vastuseks, et ebakindluses või ebamäärasuses teaduse võlu peitubki.
Teadlastena kobame pimeduses. Puutume pidevalt kokku ebaõnnestumistega, mis tuleb lahti harutada mitte rapsides vaid tasapisi neist õppides. Teadlane ei näe oma töö kiireid vilju. Seetõttu on oluline oskus leida enda jaoks oma päevades üles need väikesed võidud ja tunda rõõmu ka väiksema töölõigu õnnestumisest.
Uurin Karlilt, kas kärsitus on teadlast pärssiv iseloomuomadus. Ei pruugi olla, ütleb Karl ja selgitab, et kärsitu inimene saab olla teadlane, kuid ta peab oskama astuda vajalikes kohtades sammu või kaks tagasi. Enda kohta arvab ta, et ongi vahel pigem kärsitu kui kannatlik.
„Teadus on seiklus. Sa ei tea kunagi, kunas ja kuhu välja jõuad. Teadus pakub suurimat vabadust, kätkeb endas suurimat ootamatust ja ka suurimat uuenduslikkust, mida inimene saab üldse kunagi kogeda. Suured teaduslikud läbimurded koosnevad kümnetest ja sadadest väiksematest avastustest. Selles mõttes on kõik teadlased seiklejad“, avaldab Karl oma mõtteid.
Töö noorte teadushuvilistega
Doktoriõpingute osana on Karl saanud proovida kätt ka üliõpilaste praktikumide ning bakalaureuse- ja magistritööde juhendajana. Seitsmendat aastat töötab ta Eesti bioloogia olümpiaadi žürii liikmena ning neli aastat on aidanud läbi viia valge bioloogia viktoriini. Tema töö nende võistluste raames seisneb koos teiste žürii liikmetega võistluse küsimuste ja praktiliste tööde välja mõtlemises, võistluse ettevalmistamise ja korraldamise juures abis olemises ning tagasiside andmises võistlejatele. Eriti pingeline on see rahvusvahelise olümpiaadi korral, kus ta on üks neljast Eesti delegatsiooni abistavast liikmest, kes saadab võistlejaid ja valmistab neile nende emakeeles ülesanded ette.

Küsimuste koostamine on küll üsna keeruline, kuid nendele antud vastuste hilisem analüüs näitab, kas küsimus, mida koostaja pidas näiteks raskeks, seda ka päriselt oli või anti sellele hoopis ootamatult kiire ja lihtne vastus. Kuna olümpiaadid ja viktoriinid on mõeldud mitte ainult kõige targematele õpilastele vaid kõigile, kes soovivad end proovile panna, tuleb seda arvestada ka küsimuste koostajatel – küsimused peavad olema mitmekesised ja andma vastamisvõimaluse kõigile.
Senine kogemus on andnud Karlile tunnetuse, et ta liigub küsimuste koostamisel õigel teel. Eriliselt meeldib talle koostada küsimusi, mis nõuavad õpilastelt teadmiste ja oskuste kasutamist, et vastus tuletada. Ka valikvastuste korral peavad valed vastusevariandid tunduma esmapilgul kõik piisavalt õiged, et küsimused ei muutuks liiga lihtsaks ning õpilane tuletaks õige vastuse detailide põhjal.
Töö noorte teadushuvilistega on säilitanud kokkupuute keskkoolis õpetatava bioloogiaga. Ta teab enam-vähem, milliseid õpikuid eesti koolides parasjagu kasutatakse, ta näeb, millised praktilised ülesanded õpilastele meeldivad ja miks. Kui ta peaks täna hakkama õpetama esimese aasta bakalaureusetudengeid ülikoolis, siis ta teaks, mida nad juba teavad ja mida veel mitte.
Kui teen head võistluse ülesanded, siis seeläbi inspireerin noori ka meie õppekava vastu huvi tundma.
Väga oluline on, et teadlane leiaks tahtmise ja aja, et proovida oma tööst ja teaduses toimuvatest protsessidest anda edasi tavainimesele mõistetavat infot. Karl on sellega tegelenud ning on jõudnud Eesti teaduse populariseerimise auhinnani, mille ta sai koos kolleegidega kategoorias „Teaduse ja tehnoloogia populariseerimine trükisõna abil” aastal 2022 (II preemia populaarteaduslike artiklite sarja eest Eesti Looduses, artiklite sari kannab pealkirja „Abiks õpetajale”). Täpsemalt kirjutas ta polümeraasi ahelreaktsioonist ja selle rakendamise võimalustest teadlase, arsti ja kriminalisti töös.
Füüsise ja vaimu proov
Kannatlikkus, mida on vaja teadusmaailmas, tuleb ka pikkadel füüsise ja vaimu proovile panekutel abiks. Ühele sellisele läheb Karl koos oma kolme korporatsioonikaaslasega Rotaliast vastu ekspeditsiooni Atlandi sõudjad raames. Tegemist on teadaolevalt esimeste eestlastega, kes hakkavad Atlandi ookeani võistluse formaadis ületama selleks spetsiaalselt kohendatud sõudepaadis. Eestlased on küll mererahvas, kuid mitte keegi nendest neljast mehest ei ole professionaalne sõudja ega isegi mitte tippsportlane. Küll aga on neis piisav annus tahet ja põhjust see meeleheitlik kogemus ette võtta. Kui kõik läheb plaanitult, siis astuvad nad 2025. aasta detsembris Kanaari saartel paati ja tulevad sealt välja ca 45 päeva pärast, kui taas hakkab paistma maa, Kariibi saared ehk nad on ületanud Atlandi ookeani ja sõudnud ühtekokku 4800 kilomeetrit, mis on 12% ringist ümber Maa.
Üle Atlandi on edukalt sõudnud umbes tuhat inimest maailmas, seda erinevates paatkondades: kes soolopaadis, kes kahe- või neljapaadis.
Nelik (Arnold Rein Tatunts, Andres Käosaar, Kait Kaarel Puss ja Karl Jürgenstein) on endale tänaseks leidnud sobiva ookeaniületamise paadi, kus on kolm sõudmispositsiooni. Ookeani ületus näeb välja selline, et kaks inimest kahe tunni kaupa sõuavad, teised kaks samal ajal kas puhkavad või tegelevad söögi valmistamise, varustuse hooldamise või muude toimingutega paadis. Ettevalmistused ekspeditsiooniks on kestnud kaks aastat, mis on nii suure ja ohtliku võistluse puhul tavapärane. Sellesse on kombineeritud väga palju detaile, mida tavainimene ei hooma: varustuse hankimine, suhtlemine varem seda teekonda läbinud inimestega, rahaliste vahendite, sh sponsorite leidmine, enda nii vaimne kui füüsiline ette valmistamine ja palju muud.

Juba varakult on nad jaganud enda vahel ära ka suuremad rollid – näiteks kes on kõige kompetentsem paadi tehnilistes küsimustes, kes navigatsioonis ja kommunikatsioonis, kes toitlustuses – kuigi elementaarsed teadmised peavad neil kõigil olema kõigest, millega nad eeldatavasti ookeanil kokku puutuvad ja selleks on ka võistluse korraldaja näinud ette kohustuslikke koolitusi ja kontrolle. Karl on enda peale detailsemalt võtnud meditsiinilised küsimused, tema pakib kaasa kogu vastava varustuse, mis väljub mõistagi koduse rohukapi ampluaast ja oskab seda ka kasutada. Väga oluline on näiteks meeskonna igapäevane nahahügieen ja soolahaavadega hakkama saamine, sest sellest sõltub otseselt edasiliikumine.
Kuigi nelik on pisut harjutanud kokku töötamist ebamugavates, rasketes ja rutiinsetes olukordades ning teeb seda enne võistluse algust veelgi, väljub sõudepaadiga Atlandi ookeani ületamine kõikidest piiridest, millega maismaal olles silmitsi seista.
Palun Karlil mõelda, millised on tema tugevad ja nõrgad küljed eesootava ekspeditsiooni kontekstis. Ta ütleb, et on pigem kärsitu inimene ja saab aru, et kärsitust sellel teekonnal kusagil rakendada ei saa. Seetõttu on ta püüdnud õppida taluma rutiini, ka vaimsel tasandil, ja valu. Kõige rohkem pelgab ta kohutavat sõudmisrutiini ja füüsilist ebamugavust. Kui lihased leiavad pidevat rakendust sõudmisliigutuse näol, siis rahutus peas tuleb kuidagi kontrolli alla saada, et saavutada mõtete rutiin.
Ookeaniületaja parim sõber on rutiin ja võimalikult vähe jamasid.
Edukatelt ookeaniületajatelt on ta kuulnud, et rutiini saabumiseni läheb umbes 10 päeva aega. See aeg tuleb kuidagi ära oodata. Enda tugevustena toob ta välja võime võtta asju mitte liiga tõsiselt ning jätta halvad mõtted pigem välja ütlemata.
Neljapaati sattus ta suhteliselt juhuslikult ise selleks midagi tegemata, hea sõber kutsus. Karliga vesteldes süveneb minus ometi tunne, et see polnud päris juhuslik. Omamoodi teel selle teekonna suunas on ta olnud juba mõnda aega kasvatades endas erinevate vastupidavusalade võimekust. Aastaid on ta jooksnud ja suusatanud maratone. Koos klassivennast sõbraga läbis ta ajateenistuse ning koos jäid nad jagama matkamise, mägimatkamise ja -ronimise kirge. Raske kott seljas 8-10 tundi päevas ülesmäge roninud on ta peamiselt Euroopas: Norras, Poolas, Itaalias, Prantsusmaal. Aastal 2018 matkas ta näiteks 160 km ümber Mont Blanci, tõusumeetreid jäi selja taha 10 000.

Ookeaniületuse alguseni on jäänud veidi üle aasta. See on tihedalt täis asjatoimetusi, paadi ja varustuse kontrolle, koolitusi ja ettevalmistavaid treeninguid. Praegu käivad aktiivsed toetajate otsingud, et saada kokku ekspeditsiooni eelarve, mis ulatub 160 000 euroni.
Karl on võtnud endale veel ühe eesmärgi – kaitsta enne paati istumist ära doktorikraad.
Et ettevalmistused sujuks ja tuul kannaks!
Ookeaniületus sõudepaadis ehk võistlus nimega „Maailma kõige raskem sõudmine”:
- Elu sõudepaadis/liikme kohta: 12 tundi sõudmist igas ööpäevas 2-tunniste vahetustena + puhkepausidel muud vajalikud tööd paadis
- Distantsi eeldatav läbimise aeg vahemikus 40 – 55 päeva
- Iga sõudja peab ööpäevas tarbima ca 5000 kcal
- Paadi andmed:
Pikkus 8,6 meetrit
Laius 1,7 meetrit
Kaal 1,3 tonni
3 sõudepositsiooni
2 kajutit - Kõik vajalik tuleb kaasa pakkida, varude täiendamise võimalus puudub.
- Kord ületuse jooksul jõuab korraldaja iga paadi juurde, et teha paadile ja võistkonnale visuaalne kontroll. Selle käigus võib korraldajale üle anda täitunud foto- ja videoaparaatide mälukaardid, et need kuivale maale toimetada.
- Navigatsiooniseadme jt seadmete akude laadimiseks tuleb loota päikesepaneelidele, mida paadil on kaks.
- Joogivee tootmiseks on paat varustatud veemagestiga, mis töötab päikeseenergia abil. Veemagesti vähene kasutus ja kohustusliku varustuse hulka kuuluv kaasa võetav puhta joogivee liigne kasutamine toob võistkonnale kaasa ajalise trahvi.
- Kaasavõetud toit ja puhas joogivesi kaalutakse, hiljem loetakse üle kõik pakendid ja kaasatoodud prügi. Keskkonna reostuse eest ootab võistkonda ajaline trahv.
- Lähimaks abiks paatkonnale võib olla näiteks mõni naftatanker (paadid hajuvad ookeanil kiirelt ja võimalus näha teist paatkonda sisuliselt puudub).
- Meeskonnal on hädaolukorras abi kutsumise võimalus, kuid abi ei jõua nendeni koheselt.
Karl Jürgenstein CV:
Geenitehnoloogia bakalaureuseõpe 2013 – 2016
Ajateenistus pioneeripataljonis Tapal 2016 – 2017
Geenitehnoloogia magistriõpe 2017 – 2019
Molekulaar- ja rakubioloogia doktoriõpe 2019 –
Uuri ekspeditsiooni kohta veel:
Atlandi sõudjad
„Hommik Anuga”, osa 330/10. hooaeg
GO reisiajakiri, 10/2024
Päisefoto (erakogu): Karl sõudeergomeetril korporatsioon Rotalia spordisaalis. Kui eeldame, et Atlandi ületuseks kulub 45 päeva ja keskmiselt teeb Karl 20 sõudetõmmet minutis, tuleb tal ühtekokku teha 648 000 tõmmet.
Vestlus Karl Jürgensteiniga leidis aset 14. novembril 2024, vestluse juures viibisid TÜMRI projektijuht Teele Eensaar ja kommunikatsioonispetsialist Jonas Erik Laane.
Blogiloo autor: Teele Eensaar