“Cha bu chòir an dòigh deasachaidh genome a bhith an aghaidh dòighean taghaidh traidiseanta. “Is e inneal ùr a tha seo," a’ cur cuideam air ceannard an obair-lann an aghaidh cuideam planntrais Institiud Rannsachaidh Uile-Ruiseanach airson Bith-theicneòlas Àiteachais (VNIISB) Vasily Taranov. - Uair dhe na h-uairean, rinn lannsairean obair le sgian, agus nochd iad scalpels, an uairsin lasers. Bha roghainnean gu tur eadar-dhealaichte rim faighinn airson obair-lannsa. Mar sin tha innleadaireachd ginteil a’ tabhann inneal leis an urrainn dhut rudeigin a ghabhail agus a leasachadh, ach cha bhith e a’ cuir dheth no a’ dol an àite a h-uile càil a chaidh a chleachdadh roimhe seo."
Tha an Institiud Rannsachaidh Uile-Ruiseanach airson Bith-theicneòlas Àiteachais (VNIISB) ag obrachadh obair-lann airson strì an aghaidh cuideam planntrais, agus tha an obair air a dhèanamh ann an dà phrìomh stiùireadh: a bhith a’ lorg ghinean a tha a’ dearbhadh an aghaidh planntrais an aghaidh cuideam abiotic agus bith-eòlasach, agus a’ deasachadh an genoma. de lusan àiteach gus am bi iad an aghaidh cuideam àrdachadh. Tha raon rannsachaidh an luchd-saidheans a’ toirt a-steach buntàta agus glasraich talmhainn fosgailte.
Bidh sinn a 'bruidhinn ri ceannard an obair-lann Vasily Taranov agus àrd-neach-rannsachaidh Marina Lebedeva mu na feartan agus na buannachdan a th' aig na teicneòlasan as ùire, dè na toraidhean as urrainn dhaibh a choileanadh agus dè na duilgheadasan a th 'aig riochdairean àiteachais Ruiseanach a bhios iad a' cleachdadh le luchd-saidheans obair-lann airson fuasgladh.
- An-diugh tha tòrr còmhraidh ann mun fheum air a’ phròiseas taghaidh a luathachadh. Thathar a 'creidsinn gu bheil an dòigh deasachaidh genome a' leigeil le seo a dhèanamh. Tha seo fìor?
V.T.: Bhiodh e na bu chòir a ràdh nach eil dòighean bith-theicneòlas a’ cuideachadh cho mòr gus taghadh a luathachadh na bhith a’ leudachadh comasan luchd-saidheans. Tha am pròiseas a bhith ag obair air measgachadh fhathast gu math fada, oir tha sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn lusan aig a bheil cearcall beatha sònraichte.
Ach bidh e comasach dha eòlaichean toraidhean fhaighinn a bhiodh air leth duilich (mura h-eil e do-dhèanta) a choileanadh le bhith a’ cleachdadh dòighean briodachaidh traidiseanta.
Le cuideachadh bho dheasachadh genomic, is urrainn dhuinn mùthadh a thoirt a-steach a dh’aona ghnothach a bheir buaidh dhìreach air feart sònraichte de mheasgachadh, agus aig an aon àm a’ cumail a’ chòrr den toinnte de fheartan luachmhor eaconamach gun atharrachadh.
M.L.: Smaoinich gu bheil sinn airson gine dìon bho bhuntàta fiadhaich a thoirt a-steach don mheasgachadh àitich againn a’ cleachdadh dòighean briodachaidh traidiseanta. Gus seo a dhèanamh, bidh an neach-briodaidh a 'dèanamh sreath de chroisean "bòidheach" le loidhnichean cultarail sònraichte. Is e an duilgheadas a th ’ann, còmhla ris a’ ghine an aghaidh, gu bheil a h-uile gin “fiadhaich” eile air a ghluasad chun mheasgachadh, a tha gu tric neo-mhiannach. Leigidh innleadaireachd ginteil leat dìreach aon ghine a tha thu ag iarraidh a ghabhail / atharrachadh.
- Tha beachd ann, a dh’ aindeoin gu bheil an dòigh deasachaidh genome air a bhith aithnichte airson timcheall air 10 bliadhna, nach eil e fhathast air toraidhean malairteach follaiseach a thoirt a-mach.
V.T.: Chan eil seo gu tur fìor. Bidh prìomh chompanaidhean briodachaidh an t-saoghail a 'cleachdadh deasachadh genome agus chan eil iad ga fhalach. Ach chan eil fios againn dè dìreach a nì iad agus dè na toraidhean a gheibh iad.
Chan eilear a’ sanasachadh coileanaidhean leis gu bheil e nas daoire plannt a chaidh a ghiullachd a’ cleachdadh dòighean innleadaireachd ginteil a thoirt gu margaidh na am fear a chaidh fhaighinn gu traidiseanta. Agus uaireannan tha seo dìreach do-dhèanta a dhèanamh.
Aig an aon àm, tha e gu math duilich a dhearbhadh gun deach deasachadh genome a chleachdadh gus measgachadh sònraichte a chruthachadh a 'cleachdadh dhòighean a tha ann mar-thà.
Rè an deuchainn, bidh eòlaichean a 'coimhead airson sreath comharran ann an genoma an fhàs-bheairt; ma tha e an làthair, thèid an lus aithneachadh mar atharrachadh ginteil. Ach le deasachadh genomic, chan eil dad air a thoirt a-steach don genoma, agus mar sin chan fhaighear dad.
Bidh atharrachaidhean gu tric a ‘toirt buaidh chan ann a-mhàin air aon ghine, ach air àite sònraichte anns a’ ghine, gu litireil aon nucleotide, aon litir. Agus tha na billeanan de litrichean air fhàgail mar a bha iad. Gus faighinn a-mach gu bheil plannt air a dheasachadh, feumaidh tu an genoma gu lèir a leughadh, le còmhdach deich tursan nas àirde na an ìre àbhaisteach gus cuir às do mhearachd. Cha dèan duine mion-sgrùdadh cho mòr agus gu math daor, agus faodaidh an neach-briodaidh an-còmhnaidh a ràdh gun d’ fhuair e an lus a ’cleachdadh mutagenesis no taghadh traidiseanta.
- M.L.: Tha deasachadh genome san fharsaingeachd, agus gu sònraichte an eòlas air a bhith a’ cleachdadh nan teicneòlasan sin air planntrais, na sgeulachd gu math o chionn ghoirid.
Gu h-àraidh air sgàth airson feart atharrachadh feumaidh fios a bhith agad dè dìreach agus mar a dheasaicheas tu e. Tha feartan planntrais air an co-dhùnadh le ginean, mar as trice seata de ghinean, às am feumar targaidean iomchaidh airson deasachadh a thaghadh. Ach tha feum air sgrùdaidhean iom-fhillte agus gu tric fada gus gnìomhan agus riaghladh ghinean sònraichte a tha a’ cur ri feartan inntinneach a shoilleireachadh. Nuair a thèid an coimeas ri beathaichean agus daoine, faodaidh sinn a ràdh nach eil sinn eòlach air mòran de na h-innealan moileciuil a tha aig feartan planntrais (mar eisimpleir, strì an aghaidh, cinneasachd, msaa) glè mhath. Aig an aon àm, tha genomes planntrais nas motha agus nas iom-fhillte, nach eil a 'sìmpleachadh a' ghnìomh idir. Ach, tha mòran aithnichte mar-thà tro rannsachadh bunaiteach ann am bith-eòlas planntrais, agus mar as motha a thuigeas sinn seo, is ann as motha a bhios na cothroman againn airson mion-atharrachadh.
A bharrachd air an sin, tha sinn a 'bruidhinn mu dhòigh-obrach a tha ga dhèanamh comasach feartan sònraichte a cheartachadh, ach gun a bhith a' toirt a-steach seòrsaichean ùra don mhargaidh, ag obair air a bheil, a dh'aindeoin beagan luathachaidh, fhathast a 'toirt bliadhnaichean.
- Am bi bith-theicneòlaichean a’ deasachadh gine? Ciamar a tha iad a’ dearbhadh fìor stiùir na h-obrach (an adhbhar airson deasachadh)?
V.T.: Feumaidh am bith-theicneòlaiche obrachadh còmhla ri neach-briodachaidh soirbheachail den bhàrr taghte agus, gu h-iomchaidh, riochdairean sònraichte eile a thoirt a-steach. Bidh an neach-briodaidh, còmhla ris na tuathanaich, a 'suidheachadh na h-obrach, bidh an neach-briodaidh a' cuideachadh le bhith a 'taghadh genotypes iomchaidh. Bidh sinn an uair sin a ’co-chomhairleachadh le bith-cheimigean agus eòlaichean ginteil, tha sinn a’ smaoineachadh dè as urrainn dhuinn a thabhann air a ’bhunait seo (chan eil na feartan riatanach an-còmhnaidh air an sgrùdadh gu leòr bho shealladh bith-eòlasach). Bidh sinn a 'coimhead air dè as urrainn dhuinn a dhèanamh, a' coileanadh ar ìre obrach, a 'tilleadh an loidhne mar thoradh air an neach-briodaidh, agus bidh an neach-briodaidh a' toirt an toradh don mheasgachadh.
- A bheil deasachadh genome na theicneòlas daor?
V.T.: Tha a’ chosgais airson lus fhaighinn an urra ris a’ bhàrr agus a bheil an lus a thig às air a dheasachadh no a bhith tar-ghnèitheach.
Ma bhios sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn uidheamachd, an uairsin airson companaidh a tha mar-thà an sàs ann a bhith a' faighinn stuth saor bho bhìoras agus microcloning, cosgaidh ceannach uidheamachd agus ath-bheachdan airson deasachadh genome glè bheag. Is dòcha nach e an cnap-starra a thaobh tòiseachadh air obair mar seo an ìre mhòr de thasgadh, ach dìth luchd-obrach le teisteanas. Is e glè bheag de dhaoine as urrainn obair cho sònraichte a ghabhail os làimh agus a choileanadh.
Agus a 'tighinn air ais gu cosgaisean: tha adhartas teicneòlach san raon seo gu math luath. Tha na dòighean deasachaidh genome, can, ann an 2012, nuair a chaidh CRISPR / Cas9 a lorg (teicneòlas airson genomes fàs-bheairtean nas àirde a dheasachadh, stèidhichte air siostam dìon bacteria), agus na tha againn a-nis gu math eadar-dhealaichte. Bidh èifeachdas obrachaidh ag àrdachadh bliadhna an dèidh bliadhna, agus cosgaisean a’ dol sìos.
M.L.: Faodar seo a choimeas ris a’ phròiseact seicheamh genome daonna. Chaidh a’ chiad genoma daonna a chuir an òrdugh le co-bhanntachd eadar-nàiseanta airson 10 bliadhna airson 2.7 billean dolar dìreach leis gu robh teicneòlasan mar sin rim faighinn anns na 90n. An-dràsta, tha òrdugh genoma daonna iomlan a’ cosg nas lugha na $1000 agus bheir e latha no dhà.
- Nach gluais sinn air adhart gu bhith a’ bruidhinn mun obair-lann agad, a bheil e ag amas air saidheans bunaiteach no rannsachadh gnìomhaichte?
V.T.: Feuchaidh sinn ris an dà chuid a dhèanamh. An toiseach, chaidh prìomhachas a thoirt do rudan bunaiteach, ach a-nis tha sinn a 'feuchainn ri ar leasachaidhean a chur an sàs ann an cleachdadh.
Aig an àm seo, mar eisimpleir, tha sinn a 'dèanamh sgrùdadh air na dòighean a tha an aghaidh a' bhuntàta an aghaidh bhìoras Y. Is e tòrr obair bhunaiteach a tha seo, ach ma bhios e soirbheachail, bidh an toradh glè inntinneach airson taghadh seòrsaichean a tha an-aghaidh.
M.L.: Tha dlùth cheangal eadar saidheans bunaiteach agus gnìomhaichte; chan urrainn dha aon a bhith ann às aonais an tè eile. Mura h-eil fios againn ciamar a bhios am bhìoras ag eadar-obrachadh leis a’ phlannt, leis na pròtanan sònraichte, cha bhith e comasach dhuinn an atharrachadh gus am bi an lus seasmhach.
Tha sinn air a bhith a’ dèanamh rannsachadh air bhìoras Y bho 2018 agus tha sinn a-nis a’ tighinn faisg air an fhìrinn gum faigh sinn anns an ath dhà bhliadhna foirmle airson strì, agus san àm ri teachd an toradh practaigeach a tha a dhìth: cha bhith plannt a’ bhuntàta a’ co-chur pròtanan viral, bidh e an-aghaidh a’ bhìoras.
- A bheil thu a’ co-obrachadh le companaidhean briodachaidh / briodadairean Ruiseanach?
V.T.: Air buntàta, bidh sinn ag obair le neach-briodaidh òg Maria Polyakova, a ’conaltradh gu gnìomhach le eòlaichean bho Aonadh a’ Bhuntàta, agus a ’cumail suas ceanglaichean ris an Ionad Sgrùdaidh Feadarail Buntàta a chaidh ainmeachadh às a dhèidh. A.G. Lorja. A thaobh càl, bidh sinn ag eadar-obrachadh le brioddairean agus luchd-fàs sìl aig Oilthigh Agrarian Stàite na Ruis - Acadamaidh Àiteachais Moscow air ainmeachadh às a dhèidh. K.A. Timiryazev le Grigory agus Socrates Monachos. Agus anns na bhios sinn a 'dèanamh san raon seo, tha sinn gu tur air an stiùireadh leotha.
- Agus a-rithist mu bhìorasan. Marina Valerievna, tha an raon ùidhean saidheansail agad a’ toirt a-steach chan e a-mhàin am bhìoras Y. Ann an 2023, fhuair thu tabhartas bho Bhunait Saidheans na Ruis airson rannsachadh a dhèanamh air a’ phròiseact “Sgrùdadh viromes de bhuntàta àitich (Solanum tuberosum L.) a’ cleachdadh dòighean sreathachaidh àrd-toraidh." Carson a tha an cuspair seo inntinneach?
M.L.: Tha buntàta, gu ìre nas motha na mòran de lusan eile, a 'fulang le galaran viral, seach gu bheil iad air an gluasad gu lusan. Bidh bhìorasan a 'cruinneachadh ann an tubers agus gan toirt air adhart chun an ath ghinealach, agus mar sin tha an luchd viral a' sìor fhàs. Nuair a tha iad ag ràdh gu bheil buntàta a 'crìonadh, is e seo dìreach a tha sinn a' bruidhinn.
Chan e siostaman inert a th’ ann am bhìorasan; bidh iad ag eadar-obrachadh gu gnìomhach leis an dà chuid an ionad aoigheachd agus le chèile. Tha cùisean ann far nach urrainn plannt a tha tinn le aon bhìoras sònraichte a bhith air a ghlacadh le fear eile. Agus tha bhìorasan ann nach urrainn plannt a ghlacadh leotha fhèin; bidh iad ag obair dìreach ann an co-obrachadh le bhìorasan eile. Dìreach o chionn ghoirid, chaidh obair fhoillseachadh a ’toirt cunntas air cruthan bhìorasan a chuidicheas planntaichean gus faighinn seachad air tart. Gluasad ris nach robh dùil bho dhìosganach gu co-chomannachd.
Chan eil ceimigean èifeachdach ann gus cuir an-aghaidh galairean viral air buntàta. Gus a shlàinte a leasachadh, chaidh dòighean gu math iom-fhillte agus, as cudromaiche, daor a leasachadh: tro chultar in vitro, a 'faighinn microtubers. Ach chan eil an toradh a 'mairsinn ach airson grunn ghinealaichean. Gus fuasglaidhean eile a lorg, feumaidh tu sgrùdadh nas mionaidiche a dhèanamh air feartan bhìorasan, agus mar sin tha an sgrùdadh gu math buntainneach.
- GOST 33996-2016 “Buntàta sìol. Suidheachadh teicnigeach agus modhan airson càileachd a dhearbhadh" a’ liostadh còig bhìorasan (PVK - bhìoras buntàta X; bhìoras buntàta SBK - S; bhìoras buntàta MVK - M; bhìoras buntàta YBK - Y; VSLK - bhìoras curl duille buntàta) agus aon viroid (PSTV - viroid tuber spindle buntàta). Am bi thu a’ cuimseachadh orra?
M.L.: Tha am pròiseact agam ag amas air dòighean àrd-thoradh a chleachdadh gus sgrùdadh a dhèanamh air na viromes sin (cruinneachaidhean de bhìorasan) a tha an làthair air buntàta san Ruis. Tha seo inntinneach an dà chuid bho shealladh dè na toinnte de bhìorasan eadar-dhealaichte a lorgar air aon lus, agus bho shealladh cho tric sa tha na bhìorasan sin.
Gu h-iomlan, tha fios air feadh an t-saoghail air còrr air 50 bhìoras a lorgar air buntàta. Tha an fheadhainn a tha air an liostadh ann an GOST am measg an fheadhainn as cunnartaiche, agus a bharrachd air an sin, tha comharran taobh a-muigh soilleir aca. Mar sin, tha necrosis breac-dhualach mar fhoillseachadh cumanta air galar bhìoras Y, agus faodar làthaireachd bhìoras curl duille a dhearbhadh le bhith a’ deformachadh àbhaisteach lannan duille.
Ach tha mòran bhìorasan ann nach eil gam nochdadh fhèin gu phenotypically, ged a dh’ fhaodadh iad cuideachd buaidh a thoirt air a ’bhàrr. Is ann ainneamh a lorgar iad, ach a-mhàin leis nach eilear a’ coimhead airson.
Mar eisimpleir, is urrainn dhomh iomradh a thoirt air obair cho-obraichean bhon Institiud Rannsachaidh Uile-Ruiseanach airson Dìon Lusan (VIZR). Ann an 2019, dh'fhoillsich iad artaigil mu bhith a 'lorg bhìoras buntàta P anns an Ruis Roimhe sin bhathas a' creidsinn gun deach a sgaoileadh a-mhàin ann an Ameireaga a Deas.
Is e a’ cheist dè a lorgas sinn mura coimhead sinn “fo sholas na sràide” far a bheil e aotrom, ach far nach do choimhead sinn fhathast.
- Càite an dèan thu an rannsachadh agad?
M.L.: A rèir teirmean an tabhartais, bheir am pròiseact dà bhliadhna. An-uiridh cho-obraich sinn le tuathanas buntàta ann an sgìre Tula, chruinnich sinn stuthan, dh’ obraich sinn le diofar sheòrsan agus ath-bhualaidhean. Am-bliadhna thèid sinn gu roinnean eile gus faicinn dè na bhìorasan a lorgar an sin.
Thèid toraidhean an sgrùdaidh a gheàrr-chunntas ann an 2025, agus gu cinnteach innsidh sinn dha luchd-fàs buntàta Ruiseanach mun deidhinn.