Версия для печати
Вернуться к списку

ТРЕБУЮТСЯ ВОЛКИ! СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ — КЛЮЧ К СТАБИЛЬНОСТИ ПЛАНЕТЫ

Серьезную поддержку государства получают преимущественно те области науки, где можно сделать прорывные открытия, необходимые для перехода на новый технологический уровень. Зачем исследовать биоразнообразие, как черви помогают раскрывать болезнь Альцгеймера и почему безопасность человека зависит от сохранности видов, рассказали ученый Биологического института Томского государственного университета Нина Москвитина, руководитель Центра генетических ресурсов Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН Михаил Мошкин и председатель комиссии Общественной палаты по экологической политике и охране окружающей среды Владимир Захаров, руководитель Центра устойчивого развития и здоровья среды Института биологии развития РАН.

От «ненужной» бактерии к редактированию генома

Изучение биоразнообразия, в том числе искусственного, помогло человечеству сделать множество важнейших открытий. К примеру, основные представления о формировании нервных импульсов и передаче их по нервному волокну были получены более 70 лет назад лауреатом Нобелевской премии Аланом Л. Ходжкиным на кальмарах. Их нервные волокна, гигантские аксоны, имеют толщину до пяти миллиметров, что позволило физиологам изучать принципы передачи нервных импульсов задолго до создания микроэлектронной техники. Позднее эти исследования продолжили на млекопитающих, включая человека.

Михаил Мошкин, руководитель Центра генетических ресурсов ИЦиГ СО РАН: :

Практика уже не раз доказывала — изучение того, что обывателю напрямую не нужно, порой оборачивается знаковыми открытиями. Так, например, одна из прорывных технологий — инструмент для геномного редактирования CRISPR/Cas9 — появилась в результате исследования бактерий. В конце 1980-х годов группа японских ученых обнаружила в геноме кишечной палочки повторяющиеся элементы, разделенные неповторяющимися последовательностями. Тогда это не вызвало особого интереса.

Спустя несколько лет испанский ученый Франсиско Мохика выявил подобные последовательности в геноме археи Haloferaxmediterranei, позже они получили название CRISPR — «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами» (англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Затем похожие повторы были найдены у многих микробов, однако функции этих комбинаций генетического материала оставались непонятными. Расшифровать их значение удалось выпускнику биологического факультета МГУ, ныне работающему в США, биоинформатику Евгению Кунину.

Ему удалось установить, что повторяющиеся участки ДНК — хранилища информации о встречах с инфекционными агентами, которые обеспечивают бактериям приобретенный иммунитет. Фрагменты вирусного ДНК или РНК встраиваются в бактерию. При следующей встрече бактерия узнает «врага» и режет его ДНК на части в том месте, где найден чужеродный фрагмент.

Михаил Мошкин:

Вскоре появилась возможность изменять нуклеотидную способность генома там, где нужно. Технология вошла в мировую практику в 2013 году, сейчас она развивается семимильными шагами. Вот вам пример той самой четвертой революции, которая включает в себя и появление новых биотехнологий. Отправной точкой в данном случае послужило изучение биоразнообразия — исследование, казалось бы, «ненужной» бактерии, открытой еще в конце ХIХ века

Теперь инструмент геномного редактирования открывает огромные возможности, масштаб которых пока еще не полностью осознан. Технология CRISPR/Cas9 позволяетполучать новые данные о наследственных заболеваниях, а в перспективе и избавляться от них. Например, в Центре генетических ресурсов ИЦиГ СО РАН создают новые генетические линии лабораторных животных для самых разных исследовательских целей. Одна линия имеет прямое отношение к томской науке.