Наука часто воспринимается нами не как область человеческой деятельности, направленная на выработку и систематизацию объективных знаний о действительности, а как храм, где лишний раз и шагнуть страшно. Для преодоления внутренних барьеров и выработки в себе здорового интереса к научным достижениям, генетик Александр Милаванов просто и весело рассказывает о том, чем занимается каждый день.
Эксперт:
Александр Милованов, старший преподаватель кафедры виноградарства, кандидат биологических наук.
Для дальнейшего путешествия сделаем ряд допущений. Первое – заплыв будет в бассейне. Второе – всех крокодилов зовут Гены.
Состав гена
Кто-то помнит из школьного курса, что у нас есть хромосомы, так вот, как оказывается, на ее плече в домике, который называется локус, живет ген. Ну а сам он состоит из нуклеотидов, которые что-то да кодируют. И, казалось бы, все очень просто в устройстве нашего генома. Но если после всех моих аллегорий вы представили бассейн в котором Гены медленно плавают, то вы не правы. Вообще…
… Некоторые из них прыгают и даже летают. И в нашем геноме, бывает, творится примерно то, что обычно называется бразильский карнавал.
ДНК-транспозоны
Таким образом, гены бывают двух типов: сидячие и прыгучие. Первый тип кодирует наши признаки и всем хорошо знаком по нашему виду в зеркале. А вот второй тип более коварен, некоторые ученые их даже называют «эгоистами», это ДНК-транспозоны. Признаки они не кодируют, но очень любят путешествовать по нашему геному. Что нередко вызывает мутации.
Я занимаюсь исследованием мутаций винных сортов растений, а именно, изменением окраски сорта Пино нуар, вызванное транспозоном, который заблокировал ген антоциана. И тут стоит
остановиться на наших героях дня – молекулярных маркерах. И действительно, они могут многое! А если конкретнее, то они помогают нам спокойно есть, пить и спать.
Например, уже давно ведётся спор на тему, можно ли есть ГМО-содержащие продукты. Так вот мой ответ: «Можно». Довода два и они просты как три копейки: каждый день мы с пищей потребляем огромное количество ДНК, которое почему-то не встраивается в наш геном. Помимо этого, в нашем организме живут бактерии, и их плазмиды в нас тоже не встраиваются! Да и в эшрихию еще никто не превратился. Но люди склонны со скепсисом воспринимать все новое, и поэтому требуют, чтобы продукты проверялись на содержание ГМО. И, конечно же, все это делается при помощи ДНК-маркеров.
Если с тем как спокойно есть мы разобрались, то при чем тут тогда питье? Вы наверняка подозревали, что есть и патогенная микрофлора, переносчиками которой являются, например, водоплавающие птицы. И если мы хотим спокойно что-то пить, то маркеры нам помогут определить, какая микрофлора живет в том или ином водоеме.
Ну а с тем, как они помогают нам спокойно спать ещё проще! Дело в том, что если кто-то подозревает, что он подцепил гусарский насморк, то такие заболевания определяются именно генетическими маркерами. Ну а если ничего не подтвердилось, то можно спать спокойно!
ДНК-отпечатки
Помимо прикладных значений, не стоит забывать и фундаментальные. Дело в том, что вообще любой генетический аппарат исследуется методами молекулярного маркирования. Есть такое понятие, как ДНК-отпечатки пальцев. Это такой уникальный для каждого набор генов, по которым можно идентифицировать кого угодно. Но, помимо использования его в поимке бандитов, мы можем прослеживать родственные связи как между людьми, так и вообще между всем живым. Это в свою очередь помогает нам понимать кто от кого произошел. Таким образом, мы подошли к самому главному – чем я занимаюсь.
Маркерная селекция
Есть такой раздел науки как маркерная селекция, с помощью которой сейчас выводятся практически все сорта растений. И такие же охотники как я постоянно ищут гены, но, правда, с разной целью. Например, если мы скрестили два сорта винограда, нам нужно знать, будет ли потомство устойчиво к каким-либо болезням. И если раньше селекционерам приходилось ждать, пока растение вырастет, то теперь достаточно выделить ДНК из листьев новоиспеченного гибрида и посмотреть какие гены у него есть, ну а дальше по обстоятельствам.
Мутанты
Данные поиски ведутся среди «сидячих» ген. «Прыгающие» же гены куда интереснее. Есть такие понятия в растениеводстве как мутант и клон. А дальше рассматриваются клоны-мутанты. Я рассматриваю черенки винограда, все потому, что виноградное растение может размножаться вегетативно и любит мутировать, как и вообще все живое. Но, как известно, в науке нет прямой столбовой дороги. Поэтому мы, медленно, но верно, методом проб и ошибок, ищем кусты, которые, например, дают больший урожай или с улучшенными качествами вина. Но так как их сложно различить способом, упомянутым ранее, так как урожайность – это полигенный признак, то мы используем ретротранспозоны. Они ребята подвижные и, скорее всего, выглядят вот так.
А то, что вы видите сейчас – это тусня ретротранспозонов в геномах сортов Вердо черный и Каберне Кортис.
Если опустить подробности, то нам важен тот факт, что их тусовка может влиять на признаки. И каждая линия электрофореза – это ДНК профиль отдельного черенка, в котором каждый ДНК-бенд, ну в смысле то, что светится – это потенциально полезная мутация. И здесь я предлагаю вернуться к самому началу. Ведь есть такое понятие как генетический бассейн. И именно из него отбираются, специально для вас, и отправлять на разведение самые полезные гены, несущие улучшенные сельскохозяйственные признаки. Каким образом? А все просто! Или традиционным скрещиванием или же клонированием удачных мутантных форм. Но цель у нас одна – напоить весь мир!
| Комментарии: |