"Metòd koreksyon genòm lan pa ta dwe opoze ak metòd seleksyon tradisyonèl yo. "Sa a se pito yon nouvo zouti," mete aksan sou tèt laboratwa a nan plant rezistans estrès. Tout-Ris Enstiti Rechèch nan Biotechnologie Agrikòl (VNIISB) Vasily Taranov. – Yon fwa sou yon tan, chirijyen fè operasyon ak yon kouto, Lè sa a, yo te parèt scalpels, Lè sa a, lazè. Opsyon konplètman diferan te vin disponib nan operasyon. Se konsa, jeni jenetik ofri yon zouti ak ki ou ka pran ak amelyore yon bagay, men li pa anile oswa ranplase tout sa ki te itilize anvan."
Tout-Ris Enstiti Rechèch nan Biotechnologie Agrikòl (VNIISB) opere yon laboratwa pou rezistans estrès plant, travay la ki fèt nan de direksyon prensipal: rechèch la pou jèn ki detèmine rezistans plant nan estrès abyotik ak byotik, ak koreksyon genòm nan. nan plant kiltive yo nan lòd yo ogmante rezistans estrès yo. Zòn rechèch syantis yo gen ladan pòmdetè ak legim tè louvri.
Nou pale ak chèf laboratwa Vasily Taranov ak chèchè ansyen Marina Lebedeva sou ki karakteristik ak avantaj dènye teknoloji yo, ki rezilta yo ka reyalize ak ki pwoblèm pwodiktè agrikòl Ris yo itilize pa syantis laboratwa yo pou rezoud.
– Jodi a gen anpil pale sou nesesite pou akselere pwosesis seleksyon an. Yo kwè ke metòd la nan koreksyon genomic pèmèt sa a dwe fè. Sa a se vre?
V.T.: Li ta pi kòrèk pou di ke metòd biotechnologique yo ede pa tèlman akselere seleksyon kòm elaji kapasite yo nan syantis yo. Pwosesis la nan travay sou yon varyete toujou rete byen long, depi nou ap pale de plant ki gen yon sik lavi sèten.
Men, li vin posib pou espesyalis yo jwenn rezilta ki ta trè difisil (si se pa enposib) reyalize lè l sèvi avèk metòd elvaj tradisyonèl yo.
Avèk èd nan koreksyon jenomik, nou ka fè espre prezante yon mitasyon ki afekte dirèkteman yon karakteristik espesifik nan yon varyete, pandan y ap kenbe rès la nan konplèks la nan karakteristik ekonomik ki gen anpil valè san chanjman.
M.L.: Imajine ke nou vle prezante yon jèn rezistans ki soti nan yon pòmdetè sovaj nan varyete kiltive nou an lè l sèvi avèk metòd elvaj tradisyonèl yo. Pou fè sa, elvaj la pote soti nan yon seri de kwa nan "sovaj la" ak sèten liy kiltirèl. Pwoblèm lan se ke ansanm ak jèn nan rezistans, tout lòt jèn "sovaj" yo transfere nan varyete nan, ki pi souvan trè endezirab. Jeni jenetik pèmèt ou pran/chanje sèlman yon jèn vle.
– Gen yon pwen de vi ke malgre lefèt ke metòd la nan koreksyon genòm yo te konnen pou apeprè 10 ane, li poko pwodui rezilta aparan komèsyal yo.
V.T.: Sa a se pa totalman vre. Konpayi elvaj dirijan nan mond lan itilize koreksyon genomic epi yo pa kache li. Men, nou pa konnen ki sa egzakteman yo fè ak ki rezilta yo jwenn.
Reyalizasyon yo pa pibliye paske li pi chè pou pote nan mache yon plant ki te trete ak metòd jeni jenetik pase youn ki te jwenn tradisyonèlman. Epi pafwa sa a se tou senpleman enposib fè.
An menm tan an, li trè difisil pou pwouve ke yo te itilize koreksyon genomic pou kreye yon varyete patikilye lè l sèvi avèk metòd ki egziste deja.
Pandan tès la, espesyalis yo pral chèche yon sekans makè nan genòm nan òganis la; si li prezan, yo pral rekonèt plant la kòm jenetikman modifye. Men, ak koreksyon jenomik, pa gen anyen ki prezante nan genomic a, kidonk pa gen anyen ka jwenn.
Chanjman yo souvan afekte pa sèlman yon jèn, men yon kote espesifik nan jèn nan, literalman yon sèl nukleotid, yon lèt. Ak dè milya de lèt ki rete yo rete jan yo te ye. Pou detèmine ke yon plant te modifye, ou bezwen aktyèlman li tout genomic li, ak yon pwoteksyon dis fwa pi wo pase estanda a elimine erè. Pa gen moun ki pral fè tankou yon analiz volumineuz ak trè chè, ak reproduksion a ka toujou di ke li te jwenn plant la lè l sèvi avèk mutagenezis oswa seleksyon tradisyonèl yo.
– M.L.: Genomic koreksyon an jeneral, ak espesyalman eksperyans nan sèvi ak teknoloji sa yo sou plant, se yon istwa san patipri resan.
Pa pi piti paske chanje yon karakteristik ou bezwen konnen ki sa egzakteman ak ki jan yo edite li. Karakteristik plant yo detèmine pa jèn, pi souvan yon seri jèn, ki soti nan ki sib apwopriye pou koreksyon yo dwe chwazi. Men, elisid fonksyon yo ak règleman nan jèn espesifik ki kontribye nan karakteristik nan enterè mande pou etid konplèks e souvan long. Lè nou konpare ak bèt ak moun, nou ka di ke nou pa konnen anpil nan mekanis molekilè nan karakteristik plant yo (pa egzanp, rezistans, pwodiktivite, elatriye) trè byen. An menm tan an, genomic plant yo pi gwo ak pi konplèks, ki pa senplifye travay la ditou. Sepandan, anpil se deja konnen atravè rechèch debaz nan byoloji plant, e plis nou konprann sa a, se plis posiblite nou pou modifikasyon ogmante.
Anplis de sa, nou ap pale de yon metòd ki fè li posib yo korije sèten karakteristik, men se pa prezante nouvo varyete sou mache a, travay sou ki, malgre kèk akselerasyon, toujou pran ane.
– Èske biotechnologists fè koreksyon jèn? Ki jan yo detèmine direksyon aktyèl la nan travay la (objektif la pou koreksyon)?
V.T.: Biotechnologist la dwe travay nan tandem ak yon reproduksion siksè nan rekòt la chwazi a, epi, depreferans, enplike lòt pwodiktè espesyalis. Elvaj la, ansanm ak kiltivatè yo, mete travay la, elvaj la ede yo chwazi jenotip apwopriye. Nou, nan vire, konsilte ak byochimist ak jenetikis, nou panse ki sa nou ka ofri sou baz sa a (karakteristik ki nesesè yo pa toujou ase etidye nan yon pwen de vi byolojik). Nou gade nan sa nou ka aktyèlman fè, pote soti nan etap nou an nan travay, retounen liy ki kapab lakòz la bay reproduksion a, ak elvaj la pote rezilta a nan varyete nan.
- Èske koreksyon genomic yon teknoloji chè?
V.T.: Pri a nan jwenn yon plant depann sou rekòt la ak si plant ki lakòz yo modifye oswa transjenik.
Si nou pale sou ekipman, Lè sa a, pou yon konpayi ki deja angaje nan jwenn materyèl san viris ak mikroklonaj, achte nan ekipman ak reyaktif pou koreksyon genomic ap koute yon kantite lajan relativman ti. Obstak la pou kòmanse travay sa yo ka pa kantite lajan akablan nan envestisman, men mank nan pèsonèl ki kalifye. Gen anpil moun ki ka pran ak fè yon travay espesyalize konsa.
Ak retounen nan depans: pwogrè teknolojik nan zòn sa a se trè vit. Metòd yo nan koreksyon genòm, di, nan 2012, lè CRISPR / Cas9 te dekouvri (yon teknoloji pou koreksyon genòm yo nan òganis ki pi wo yo, ki baze sou sistèm iminitè a nan bakteri), ak sa nou genyen kounye a yo trè diferan. Efikasite opere ogmante ane pa ane, ak depans yo diminye.
M.L.: Sa a ka konpare ak pwojè sekans genomic imen an. Premye genòm imen an te sekans pa yon consortium entènasyonal pou 10 ane pou 2.7 milya dola tou senpleman paske teknoloji sa yo te disponib nan ane 90 yo. Kounye a, sekans yon genomic imen konplè koute mwens pase $ 1000 epi li pran yon koup de jou.
– Ann kontinye pale sou laboratwa w la, èske li konsantre sou syans fondamantal oswa rechèch aplike?
V.T.: Nou eseye fè tou de. Okòmansman, yo te bay priyorite bagay fondamantal yo, men kounye a nou ap eseye aplike devlopman nou yo nan pratik.
Nan moman sa a, pou egzanp, nou ap etidye mekanis rezistans pòmdetè yo nan viris Y. Sa a se yon anpil nan travay fondamantal, men si siksè, rezilta a pral trè enteresan pou seleksyon an nan varyete rezistan.
M.L.: Syans fondamantal ak syans aplike yo byen konekte; youn pa ka egziste san lòt la. Si nou pa konnen ki jan viris la reyaji ak plant la, ak ki pwoteyin espesifik, nou pa pral kapab chanje yo fè plant la reziste.
Nou te fè rechèch sou viris Y depi 2018 epi kounye a ap apwoche lefèt ke nan de ane kap vini yo nou pral jwenn yon fòmil pou rezistans, ak nan lavni an rezilta pratik ki nesesè: plant pòmdetè a pa pral sentèz pwoteyin viral, li. pral rezistan a viris la.
– Èske ou kolabore ak konpayi elvaj Ris?
V.T.: Sou pòmdetè, nou travay ak yon jèn reproduksion Maria Polyakova, aktivman kominike ak ekspè nan Inyon an Pòmdetè, epi kenbe kontak ak Sant Rechèch Federal Pòmdetè ki rele apre. A.G. Lorja. Kòm pou chou, nou kominike avèk éleveurs ak kiltivatè grenn nan Inivèsite Leta Ris Agrè-Moskou Agrikòl Akademi yo te rele apre. K.A. Timiryazev pa Grigory ak Socrates Monachos. Ak nan sa nou fè nan domèn sa a, nou konplètman gide pa yo.
– Epi ankò sou viris. Marina Valerievna, seri ou nan enterè syantifik gen ladan pa sèlman viris la Y. Nan 2023, ou te resevwa yon sibvansyon nan men Fondasyon Syans Ris la pou fè rechèch sou pwojè "Etid sou virom nan pòmdetè kiltive (Solanum tuberosum L.) lè l sèvi avèk metòd sekans segondè-debi." Poukisa sijè sa a enteresan?
M.L.: Pòmdetè, nan yon pi gwo limit pase anpil lòt plant, soufri maladi viral, paske yo pwopaje vejetatif. Viris yo akimile nan tubèrkul epi yo pase nan pwochen jenerasyon, kidonk chaj viral la ap grandi tout tan tout tan an. Lè yo di ke pòmdetè ap dejenere, se egzakteman sa n ap pale.
Viris yo pa sistèm inaktif; yo kominike aktivman ak tou de plant lame a ak youn ak lòt. Gen ka kote yon plant ki deja malad ak yon viris espesifik pa ka vin enfekte ak yon lòt. Epi gen viris ki pa ka enfekte yon plant pou kont li; yo aji sèlman an koperasyon ak lòt viris. Jis dènyèman, yo te pibliye yon travay ki dekri fòm viris ki ede plant yo siviv sechrès. Tankou yon tranzisyon inatandi soti nan parazitism nan mutualism.
Pa gen okenn pwodwi chimik efikas pou konbat maladi viral sou pòmdetè. Pou amelyore sante li yo, yo te devlope metòd byen konplèks epi, sa ki pi enpòtan, chè: atravè kilti vitro, jwenn mikrotubèr. Men, rezilta a sèlman dire pou kèk jenerasyon. Pou jwenn lòt solisyon, ou bezwen etidye karakteristik viris yo an plis detay, kidonk etid la trè, trè enpòtan.
– GOST 33996-2016 “Grenn pòmdetè. Kondisyon teknik ak metòd pou detèmine kalite" senk viris ki nan lis (PVK - X pòmdetè viris; SBK - S pòmdetè viris; MVK - M pòmdetè viris; YBK - Y pòmdetè viris; VSLK - leaf curl virus. pòmdetè) ak yon viroid (PSTV - potato spindle tuber viroid). Èske w ap konsantre sou yo?
M.L.: Pwojè mwen an gen pou objaktif pou itilize metòd wo-debi pou etidye virom sa yo (koleksyon viris) ki prezan sou pòmdetè nan Larisi. Sa a se enteresan tou de nan pwen de vi ki konplèks nan viris diferan yo jwenn sou yon sèl plant, ak nan pwen de vi nan prévalence nan viris sa yo.
An total, plis pase 50 viris yo jwenn sou pòmdetè yo konnen nan mond lan. Moun ki nan lis GOST yo se yo ki pami pi danjere, epi anplis, yo gen siy klè ekstèn. Se konsa, necrosis mozayik se yon manifestasyon komen nan viris Y enfeksyon, ak prezans nan viris boukl fèy ka detèmine pa deformation nan karakteristik nan lam fèy yo.
Men, gen anpil viris ki pa manifeste tèt yo fenotip, byenke yo ka gen tou yon efè sou rekòt la. Yo raman dekouvri, men se sèlman paske yo pa chèche yo.
Kòm yon egzanp, mwen ka site travay la nan kòlèg ki soti nan Enstiti a Rechèch Tout-Ris nan Pwoteksyon Plant (VIZR). Nan 2019, yo te pibliye yon atik sou dekouvèt viris pòmdetè P nan Larisi, Anvan yo te kwè ke li te distribye sèlman nan Amerik di Sid.
Kesyon an se kisa nou pral dekouvri si nou pa gade "anba lari a" kote li limyè, men kote nou poko gade.
– Ki kote ou pral fè rechèch ou a?
M.L.: Dapre kondisyon sibvansyon an, pwojè a pral pran dezan. Ane pase a nou te kolabore ak yon fèm pòmdetè nan rejyon Tula, kolekte materyèl, te travay ak diferan varyete ak repwodiksyon. Ane sa a nou pral ale nan lòt rejyon yo epi wè ki viris yo jwenn la.
Rezilta yo nan etid la pral adisyone nan 2025, epi nou pral definitivman di kiltivatè Ris pòmdetè sou yo.