Конференция «ГМО: история, достижения, социальные и экологические риски» состоялась 3-5 октября на базе Санкт-Петербургского государственного университета при поддержке НЦМУ «Агротехнологии будущего». В мероприятии приняли участие ученые из Китая, Индии, Испании, Германии, Молдовы, Таджикистана, Беларуси и России. Они обсудили актуальные проблемы и исследования в области генной инженерии, трансгенных растений и других.
По словам декана биологического факультета СПбГУ, академика РАН, профессора Игоря Тихоновича, конференция проходит на базе университета не случайно, так как генетика зародилась именно в его стенах.
– Первая кафедра генетики открылась в 1919 году, позже она переродилась в кафедру генетики и биотехнологий. Сегодня же СПбГУ уделяет много внимания развитию генетических технологий, – отметил он в своем выступлении.
Так, университет является частью консорциума «Агротехнологии будущего», цель которого заключается в разработке инновационных продуктов для развития современного земледелия. Главной задачей здесь является создание таких технологий, которые бы уменьшали экологические риски. Ведь перед сельским хозяйством сейчас стоит много вызовов, в том числе изменение климата (засуха, наводнения и т. д.). Чтобы ответить на эти вызовы, необходимо развивать науку.
Организатор мероприятия доктор биологических наук профессор СПбГУ Татьяна Матвеева добавила, что конференция уже становится традиционной и год от года растет тематический охват докладов:
– Хочется, чтобы эта тенденция сохранялась, чтобы наша конференция стала постоянным местом сбора единомышленников для обмена опытом и решения насущных научных вопросов. В этом году СПбГУ провел уже третью конференцию об истории, достижениях, социальных и экологических рисках ГМО. И с каждым разом мероприятие становится все представительнее, программа насыщеннее.
В рамках конференции доклад Татьяны Матвеевой был посвящен перспективам изучения природно‑трансгенных растений (nGMO), то есть тех видов, которые несколько миллионов лет тому назад были подвергнуты агробактериальной трансформации. Агробактерии способны использовать горизонтальный перенос генов: они могут заставить небольшие фрагменты своей ДНК (T‑ДНК из Ti‑плазмиды) проникать в клетки растений.
По словам ученого, природно‑трансгенные растения являются ключом к изучению последствий распространения ГМО‑культур. Эти виды могут помочь ученым понять, что будет с трансгенными растениями, созданными человеком, спустя длительное время. Кроме того, изучение nGMO важно для более точного понимания функций участков Т‑ДНК, которые хранятся в геномах некоторых представителей флоры.
Т‑ДНК может быть полезным маркером для изучения эволюции растительных культур. Поскольку агробактериальное внедрение Т‑ДНК в ДНК растения происходит случайным образом, то каждая такая вставка является уникальной. Таким образом, наличие и расположение конкретной вставки Т‑ДНК среди родственных видов природно‑трансгенных растений отражает их происхождение от одного трансформанта.
В свою очередь, аспирант СПбГУ Антон Шапошников рассказал участникам конференции о новых природно‑трансгенных культурах:
– Природно‑трансгенные растения встречаются на всех континентах. И нашим ученым удалось показать, что nGMO оказались гораздо более распространенным явлением, чем считалось ранее. Среди обнаруженных новых природно‑трансгенных культур есть виды, которые культивируются человеком с древних времен и являются важными сельскохозяйственными культурами. Например, карамбола (Averrhoa carambola) — съедобный фрукт, выращиваемый на юге Китая, в Юго‑Восточной Азии, Индии и северной части Южной Америки. Также природно‑трансгенными являются такие сельскохозяйственные культуры, как арахис, хмель, хурма, клюква, голубика, батат и многие другие. Дальнейшее изучение этих видов позволило бы установить, какую роль играет горизонтальный перенос генов в появлении признаков у растений, селектируемых человеком. Полученные данные могут быть в дальнейшем использованы для изучения молекулярной эволюции и роли трансгенов в nGMO.
Старший преподаватель СПбГУ кафедры генетики и биотехнологии, доктор биологических наук Елена Чекунова выступила на конференции с докладом «Микроводоросли как продуценты биологически активных соединений. Биоинженерные подходы»:
– Микроводоросли — это разнообразная группа фотосинтезирующих микроорганизмов, обитающих повсеместно как в морских, так и в пресноводных водоемах. Их возраст составляет миллиарды лет. Благодаря своей метаболической пластичности микроводоросли способны синтезировать широкий круг необходимых для здоровья человека веществ (белки, липиды, углеводы, витамины, пигменты), используемых в медицине (как антиоксиданты, антивирусные и антираковые препараты), а также для получения биотоплива, — объяснила Елена Чекунова. — Метаболическая мобильность микроводорослей — это отражение геномного потенциала этих уникальных по своим адаптивным способностям организмов. Генно‑инженерные подходы позволяют ученым усиливать (улучшать) способности микроводорослей синтезировать и накапливать нужные человеку вещества за счет внесения изменений в работу генов, контролирующих соответствующие метаболические пути. Второе направление генной инженерии микроводорослей — использование их как фабрики для производства рекомбинантных белков (для экспрессии генов, кодирующих необходимые для фармацевтики белки). К примеру, человеческий эритропоэтин, интерферон В1 и проинсулин ученые успешно нарабатывают в клетках микроводорослей.
Елена Чекунова также отметила, что микроводоросли перспективны не только для генетической инженерии, но и в экологии. Они могут быть использованы как тест‑системы для определения цито‑ и генотоксичности гербицидов и способны очищать сточные воды от различных загрязнений, включая загрязнения антидепрессантами. Все генно‑инженерные методы и подходы для клеток микроводорослей (конструирование плазмид, трансформация и редактирования геномов) разрабатывают с использованием модельного генетического объекта — одноклеточной зеленой водоросли хламидомонады (Chlamydomonas reinhardtii). Такие работы выполняются на кафедре генетики и биотехнологии СПбГУ, где Елена Чекунова поддерживает генетическую коллекцию штаммов этой микроводоросли.
По итогам конференции тезисы будут опубликованы в журнале «Экологическая генетика», а избранные полноформатные статьи будут опубликованы в специальных выпусках журнала «Horticulturae» (MDPI, первый квартал), «Экологическая генетика» (индексируется в Scopus, 4 квартал).
