Академик В. К. Шумный:
«СЕКВЕНИРОВАНИЕ ГЕНОМОВ —
ЗАДАЧА ДЛЯ МОЛОДЫХ»
С 7 по 10 июня в новосибирском Академгородке прошла международная конференция «Генетика, геномика и биотехнология растений». Институт цитологии и генетики СО РАН — главный организатор этого события.
Анастасия Аникина, ФЖ НГУ
В конференции приняли участие учёные из десяти зарубежных стран: США, Франции, Канады, Австралии, Индии, Китая, Швеции, Украины, Белоруссии, Казахстана. Это уже вторая конференция под таким названием, и она подводит некоторые итоги международной кооперации в сфере исследования генетики и геномики растений. О целях, задачах и научной ценности этого мероприятия мы поговорили с академиком Владимиром Константиновичем Шумным, возглавляющим Вавиловское общество генетиков и селекционеров.
— Владимир Константинович, расскажите, какие проблемы в первую очередь решаются в области генетики растений?
— Генетика имеет наиболее мощный выход в селекцию, то есть создание новых сортов, в повышение их продуктивности, качества и, в конечном итоге, в обеспечение продовольственной безопасности. Вторая довольно серьезная проблема, которую пытается решить генетика — это поиск альтернативных источников энергии, то есть биотоплива. «Зеленая» энергетика сегодня — активно развивающееся направление. И третья проблема — экологическая, которая как раз и решается с помощью альтернативной энергетики.
— Каковы приоритетные вопросы конференции?
— Самый актуальный вопрос — секвенирование генома растений. Геном можно назвать набором «текстов». Ген — «слово», которое несет в себе определенный смысл — контролирует какую-то функцию организма, производит какой-то белок... Когда прочитаны гены, их надо сложить в «предложения», потому что гены действуют не в одиночку, а взаимодействуют. Связанные предложения и составляют «текст» — геном. Секвенирование — это прочитывание генома, то есть «букв», «слов» и «предложений». Поскольку мы знаем многие «слова», то уже можем картировать гены, то есть смотреть, где они расположены и как взаимодействуют друг с другом.
Международный консорциум генетиков задумал секвенировать геном пшеницы. Пшеничный геном оказался очень сложным, так как количество хромосом в клетке утроено. Сейчас этот геном по частям распределен между странами, которые участвуют в конференции, и эти части секвенируются, чтобы потом их объединить и прочитать «текст» целиком. В настоящее время уже почти секвенировали геном риса. Кстати, рис — самая популярная в мире культура. Куратор международного процесса секвенирования генома пшеницы, профессор Келли-Анна Эверсоль из США, доложила о результатах чтения генома в разных странах. Результаты пока что не ошеломляют, но процесс идет.
На конференции обсуждаются и другие важные вопросы. Например, генная инженерия, занимающаяся переносом генов из одного организма в другой, получение трансгенных форм, которые часто ругают в СМИ, правда, непонятно, почему. Другая область — хромосомная инженерия. «Тасовать» можно не только гены, но и хромосомы, создавая новые комбинации. Обсуждались вопросы эволюции геномов, в основном злаковых культур, но не только. Особо надо отметить биоинформатику, которая стоит во главе интеграций биологических наук, потому что без неё, грубо говоря, ничего не сделаешь. Если в геноме человека три миллиарда «букв», множество «томов», то никак нельзя обойтись без сложных вычислительных технологий.
— Насколько важна эта конференция для научной интеграции?
— Мы такую конференцию планируем проводить регулярно, раз в два года. Важно проводить такие мероприятия для того, чтобы сверять результаты, делиться успехами и договариваться о дальнейшем сотрудничестве. Что можно сказать о сибирских ученых — комплекса неполноценности у нас нет. Мы находимся на одном уровне с зарубежными исследователями, для этого есть все необходимые условия. По некоторым направлениям мы опережаем, где-то отстаем, но планку держим.
— Какие условия необходимы для того, чтобы успешно заниматься секвенированием генома?
— Секвенатор — сложный механизм, который быстро совершенствуется. Для получения наилучших результатов необходимо каждые пять лет менять технику. В Сибирском отделении организован межинститутский центр секвенирования, в котором сейчас находится четыре машины, одна из которых — самая современная. Для сравнения: коллега из Китая доложил о том, что в их центр закуплено сто секвенаторов. Купить оборудование — это самое простое, если есть средства, но надо же ещё его и освоить. Поэтому сотрудники сначала работают на нём какое-то время, прежде чем купить и доставить в лабораторию. Техника не должна простаивать или лежать в коробках. Совершенствование идет такими шагами, что если раньше на секвенирование генома человека тратились миллиарды долларов, то теперь счет идет на тысячи. В этой сфере в техническом плане лидируют США, на втором месте — Китай.
— Есть ли какие-то особые требования к опыту ученых, которые занимаются секвенированием?
— Определенных требований нет, но на практике в этой сфере могут наиболее успешно работать молодые люди с хорошей математической и химической подготовкой. Эта работа не только технически сложная, но ещё и глубоко творческая. В нашем центре секвенирования работают ученые, средний возраст которых 30 лет. Это дело молодежи, потому что технологии очень быстро обновляются, в среднем каждые пять лет. Дело старшего поколения — поставить задачу.
— Что можно сказать о прикладной функции изучения генома пшеницы в нынешнем экономическом контексте?
— Если мы будем видеть всю генетическую картину пшеницы, то можно будет улучшать её качества, делать растение устойчивым ко многим заболеваниям, к климатическим условиям. А это значит, будет параллельно повышаться урожайность. В 90-ые годы урожайность по Сибири была 10–12 центнеров с гектара, а сегодня — 20. Показатели удвоились. Таким образом, можно освободить посевные площади для растений, которые будут давать «зеленую» энергию — рапс, лён и другие. Сейчас мы занимаемся поисками таких растений. Путем развития альтернативной энергетики можно будет сохранять леса от вырубки. Секвенирование имеет прямое отношение к совершенствованию технологий получения новых сортов. Но есть другая проблема — экономическая. Урожайность повышается, но зерновые культуры не продаются в полном объеме, создаётся избыток зерна. Во многих странах сельское хозяйство основано на стабильной дотационной системе поддержки фермеров. У нас тоже пытаются решать эту проблему, но пока система не отлажена. Эту проблему должно решать государство, потому что без экономической основы и грамотной ценовой политики позитивные эксперименты не будут иметь полезных результатов.
стр. 7
|
