Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 18 (2154) 15 мая 1998 г.

НА ГРАНИ ФАНТАСТИКИ

Заглянув в очередной раз в "Словарь иностранных слов", попавший на мою книжную полку из библиотеки родителей, я, с удивлением, прочла: "Ген -- некий воображаемый в вейсманистской генетике носитель наследственности, якобы обеспечивающий преемственность в потомстве тех или иных признаков организма... Представление о генах является плодом метафизики и идеализма"(!) Сравнительно недавно это толкование было официально признанным -- словарь выпущен в 1949 году!

Какие изменения произошли в отечественной науке всего за несколько десятков лет! Сегодня ученые управляют генами, переносят свойства одного организма в другой, спорят о возможности клонирования человека. Фантастика! Захотелось заглянуть в СИФИБР (Сибирский институт физиологии и биохимии растений), чтобы ближе познакомиться с людьми, осуществляющими работы, связанные с генной инженерией.

Галина КИСЕЛЕВА, наш корр.
г. Иркутск.

В ДНК КУКУРУЗЫ ОБНАРУЖЕНА ДНК ВИРУСА ГРИППА.
КАК ОН ПРОНИК В РАСТЕНИЯ?

Исследуя с помощью компьютера генетическую структуру кукурузы, иркутские ученые и их новосибирские коллеги неожиданно обнаружили в ДНК участки, сходные с ДНК... вирусов гриппа штамма сингапур. Вначале это показалось невероятным, но последующие исследования подтвердили данный факт. Оказалось, что в ДНК кукурузы есть участки, гомологичные (сходные) и с другими вирусами -- ретровирусом птиц (80%) и даже вирусом гепатита! Как эти носители человеческих болезней могли проникнуть в клетку растений, да еще в митохондрию, энергетическую станцию клетки, отвечающую за ее жизнедеятельность?

-- Объяснение этой поразительной находке дать пока трудно, -- говорит директор Института физиологии и биохимии растений член-корреспондент РАН РЮРИК САЛЯЕВ. -- Мы решили опубликовать результаты исследований в отечественной и зарубежной литературе, чтобы привлечь внимание к этой проблеме и пригласить к ее решению широкий круг исследователей.

-- Но какая-то гипотеза, пусть предварительная, уже высказывалась?

-- Гипотезы пока тоже разные. Что такое вирус? По мнению некоторых ученых это взбесившийся ген. Может быть, когда-то он вычленился из какой-нибудь ДНК и попал в организм, обеспечивая себе размножение в геометрической прогрессии. И заболевание в этом случае быстро, как пламя, распространилось.

Другие ученые считают, что митохондрии привнесены в клетку в процессе эволюции. Когда-то они представляли собой нечто вроде протобактерий или бактерий. Каким образом они проникли в клетку и там обосновались -- пока неизвестно. Митохондрия ведет как бы двойную жизнь -- имея собственный геном, находится под влиянием ядерного генома растения. Подобные примеры двойного существования растительного организма нам известны. Например, лишайник. Это и гриб и водоросль одновременно, а воспроизводит себя как лишайник. Возможно, митохондрии и являются наследниками генома каких-либо бактерий и вирусов. Они размножаются в клетках и при их делении обязательно переходят в клеточное потомство.

-- Подобные находки вирусов в клетках растений известны миру?

-- По тем видам, с которыми мы работаем, такой результат получен впервые. Пока в научной литературе подобных сообщений не встречено.

-- Может ли находка изменить взгляд на существование вирусов? Чем грозит это человечеству и грозит ли?

-- Возможно. Нужны дополнительные исследования. Пока определенно сказать ничего нельзя.

КАК КОНСТРУИРУЮТСЯ РАСТЕНИЯ

Обнаружение вирусов в клетках -- лишь побочный продукт исследований иркутских ученых. Главная их цель -- разработка способов конструирования новых форм растительных организмов с помощью методов генной инженерии. Сейчас, например, они работают над получением новой формы пшеницы, сверхустойчивой к низким температурам.

-- Готовимся к изменению генома пшеницы, внося в него гены дикорастущих злаков, -- поясняет Рюрик Константинович. -- У этих злаков высокая степень выживаемости, они выдерживают температуры до минус 50. Обогащая геном пшеницы геномом дикорастущего злака, мы, тем самым, пытаемся добиться повышения ее устойчивости к низким температурам. Можно ожидать получения растений с новыми ценными свойствами. Наш институт уже создал, совместно с Институтом цитологии и генетики, новый сорт озимой пшеницы Заларинка (он сейчас находится в сортоиспытании). Но она выведена традиционным путем, а сейчас мы пытаемся применить методы генной инженерии.

Удачно реализована попытка получить гибрид кукурузы и картофеля. В одной из лабораторий института вырезали определенный ген кукурузы и внедрили его в растения картофеля. Морфология (форма и строение) картофеля осталась неизменной, но он приобрел измененный гормональный статус -- стал более интенсивно расти и развиваться, приобрел, практически, полную устойчивость к гирбицидам. Уже третий год мы получаем в опытных условиях устойчивый урожай -- в два раза выше обычного. Однако с трансгенными растениями нужно обращаться очень осторожно, и в более широком плане эти эксперименты будут проводиться после специального разрешения. Это правило существует при работе с любыми трансгенами: нельзя выпустить из лаборатории организм с непредсказуемым поведением. Занимаемся и с другими растениями, в том числе древесными. У нас есть трансгенные осина, рапс, кедр, томаты, которые тоже обнаруживают особые свойства.

Удалось также расшифровать некоторые механизмы, которые растения используют в борьбе с патологиями. Всем знакома широко распространенная кольцевая гниль, которая встречается как у картофеля, так и у томатов. Оказывается, ее токсин обладает очень кислой реакцией, и клетки растения защищаются, выбрасывая в межклеточное пространство определенные вещества. Тем самым они нейтрализуют действие кислоты.

Таким образом, вскрыта новая неизвестная сторона жизни растений, и этот результат, как и предыдущие, очень важен, и для науки, и для практики. Вскрыта новая, еще неизвестная никому, сторона патогенеза.

ПУШКА, СТРЕЛЯЮЩАЯ... ГЕНАМИ

Огромную помощь в строительстве новых видов растений с помощью генной инженерии ученым СИФИБР оказывает... пушка. Сконструировали они ее сами.

Генная пушка действует как обычная, разве что в ствол закладывается не только пороховой заряд, но и поршенек, на который наносится порошок из тонких частиц (два микрона) с генетическим материалом. Действует эта смесь как дробовой заряд, только роль дробинок играют микрочастицы. На пути полета дроби ставится диафрагма с узким отверстием. Она сдерживает удар -- дробь пролетает через отверстие, пробивает клетки и оставляет в них генетический материал. Тот постепенно встраивается в геном клетки и трансформирует ее.

-- Раньше для генетической трансформации чаще всего использовали специальные агробактерии (которые образуют опухоль у растений), -- поясняет Р.Саляев. -- В плазмиды агробактерии встраивали нужные гены и с помощью их проводили генетическую модификацию. Однако, необходимо заметить, что если двудольные растения довольно легко трансформируются таким способом, то с однодольными (к которым принадлежат и злаки) пришлось обратиться к генной пушке. Мы уже отработали всю технологию ее использования и собираемся провести первые рабочие эксперименты.

КЛОНИРОВАНИЕ РАСТЕНИЙ -- ОБЫЧНЫЙ ПРОЦЕСС

-- Я смотрю на генно-инженерные работы спокойно, -- говорит Рюрик Константинович. -- Нужно только не выпускать ситуацию из-под контроля. Есть, конечно, горячие головы среди генетиков, которые стремятся как можно скорее клонировать человека. В этом нет необходимости, а вот принципы и методы генной инженерии и биотехнологии нужно развивать. Можно использовать их для получения новых форм растений, а в медицине -- для лечения генетических болезней, для коррекции организма детей, страдающих наследственной патологией. Но все работы должны проходить под тщательным контролем.

Для нас клонирование растений -- обычный процесс, который мы используем в своих экспериментах. Это не очень сложно -- берем клетку или кусочек живой ткани, выращиваем на питательной среде, где этот объект может дать и нормальные корешки и нормальные листочки, а потом пересаживаем в почву. Таким путем можно размножить самые различные растения. Известно, например, что клонируя цветы, можно закрепить необычные, новые свойства. Так был создан, например, новый сорт Герберы, с необычным мутантным цветком.

Клонирование животного организма -- пока редкое событие в науке. Лет двадцать назад, на лекциях, я говорил студентам: в принципе нет запрета на получение животного организма из клетки, но пока мы этого делать не умеем. Сегодня же такие возможности стали более реальными. Но, по моему глубокому убеждению, с клонированием человека спешить не следует, а, может, нужно и вовсе запретить такие работы.

-- Востребуются ли ваши разработки сегодня?

-- Есть интерес коллег. Те генетические трансформации, которые нам удалось осуществить -- это передний край нашей науки. Во всем мире сегодня повысился интерес к подобным исследованиям. Это прорыв к технологиям ХХI века. Что же касается нашего отечества, то наука сейчас практически брошена на произвол судьбы. В период глубокого экономического кризиса трудно ожидать востребования научных разработок, хотя именно наука, новые технологии, будут определять степень благополучия любой страны. И все же наша наука продолжает жить и даже, как видите, добиваться успеха. Если уж преследования генетиков в 40-х годах не остановили, переживем и рыночную вакханалию.

стр. 

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?19+179+1