EUR 107.4252 Наука для жизни: проникнуть в тайны генома
За 21 миллиард рублей в Новосибирске появится Центр генетических технологий
Инфраструктурную площадку для исследований полного цикла в области генетики создадут на базе Института цитологии и генетики СО РАН. Это будет Центр генетических технологий мирового уровня.
Эта сфера знаний рождает технологии, способные накормить и вылечить человечество, которое, кстати, не перестает увеличиваться в размерах. Для России, перед которой стоит масштабная задача совершить в ближайшие годы технологический рывок, это тоже весьма актуально. Поэтому в рамках реализации национального проекта «Наука» в стране планируют создать три центра генетических технологий мирового уровня. И, поскольку этот нацпроект единственный не имеет региональной составляющей, получить федеральные средства на создание таких центров можно только на конкурсной основе. Иными словами, чей проект окажется лучше, тот и получит деньги из федерального бюджета.
Стоит отметить, что у Новосибирска есть все шансы победить в конкурсе: Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики (ФИЦ ИЦиГ) СО РАН является одним из крупнейших научных учреждений в стране, где занимаются данной тематикой. Сегодня здесь трудятся более 500 научных сотрудников. Институт активно включился в реализацию регионального проекта «Академгородок 2.0», предложив создать на своей базе Центр генетических технологий. Этот проект был одобрен правительством региона.
— Центр генетических технологий — это инфраструктурная площадка, на которой можно проводить исследования в области генетики и всего, что с ней связано. Причем исследования полного цикла — от фундаментальных знаний до разработки технологий и их внедрения, — рассказал директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН член-корреспондент РАН Алексей Кочетов. — Этот центр ориентирован на решение актуальных задач медицины, сельского хозяйства и биотехнологий. Предполагается, что на данной площадке будут работать многие новосибирские институты и вузы и Российская академия наук в целом. А также компании, которые занимаются такими проектами в коммерческих целях.
По словам Алексея Кочетова, для реализации проекта «Центр генетических технологий» создан координационный совет, в который вошли представители более 20 научно-исследовательских институтов и вузов. В настоящее время проект проходит согласование в Министерстве науки и высшего образования РФ. От исхода этой работы зависит объем его финансирования.
— Общая стоимость создания научно-исследовательской инфраструктуры предварительно оценена примерно в 17 миллиардов рублей. Еще 4 миллиарда рублей потребуется на работы по введению в строй этой инфраструктуры и подготовку новых специалистов. Таким образом, в целом речь идет о 21 миллиарде рублей, — уточнил Алексей Кочетов.
Мискантус вместо хлопка
Сибирские ученые нашли и окультурили растение, которое способно обеспечить весь мир целлюлозой.
Многолетняя трава под названием мискантус сорановский (от СО РАН. — Прим. ред.) может расти на одном месте до двадцати лет, причем на любых неудобьях и даже на солонцах.
Если XVIII век называли веком чугуна, а XX — веком стали, то наступившее двадцать первое столетие многие считают веком целлюлозы. Это органическое соединение, из которого делают бумагу, картон, ткани и многое другое. Традиционно целлюлозу получали из древесины, но это довольно сложный, да к тому же еще и химически грязный процесс. Наверное, всем памятна печальная история загрязнения озера Байкал стоками целлюлозно-бумажного комбината. Кроме того, срубить дерево быстро, а вот вырастить — долго, да и не все страны богаты лесными ресурсами. Можно производить целлюлозу из хлопка, но для того, чтобы вырастить его, надо много воды, а она тоже теперь в дефиците во многих странах. Да и не растет эта капризная теплолюбивая культура на территории России.
— В сороковых — пятидесятых годах прошлого века некоторые страны специально для производства целлюлозы стали закладывать плантации быстрорастущих деревьев, например тополей, — рассказал научный руководитель ФИЦ ИЦиГ СО РАН академик РАН Николай Колчанов. — Наши ученые обнаружили на Дальнем Востоке растение мискантус и окультурили его. Сорт внесен в госреестр под названием «сорановский». Он отличается низким содержанием лигнина, а это значит, что целлюлозу из него выделить довольно легко. С гектара можно получить до 15–20 центнеров.
Важно еще и то, что мискантус — это многолетник. То есть его не надо сеять каждый год, как лен, коноплю или тот же хлопчатник. Этому неприхотливому растению не нужны хорошие почвы. В принципе, подойдут любые. Ученые ставили эксперимент: мискантус нормально себя чувствует даже на солонцах. По словам заведующего сектором интродукции и технологии возделывания сельскохозяйственных культур ФИЦ ИЦиГ СО РАН Олега Поцелуева, сегодня идет работа над тем, чтобы создать безвирусный посадочный материал для закладки будущих плантаций. А пока что перспективная культура растет на маточной плантации площадью 40 гектаров неподалеку от поселка Мичуринский.
Стоит отметить, что в последние годы спрос не целлюлозу в мире стабильно растет. И этому есть объективные причины. Например, в Европе был введен запрет на упаковку из пластика. Вместо нее теперь используют тару из бумаги и картона.
— Но из целлюлозы также можно получать углеродное волокно, из которого, в свою очередь, делают углепластики, нитроцеллюлозу, которая служит для изготовления взрывчатых веществ, и многое другое. Вплоть до устойчивых к высокой температуре материалов для изготовления двигателей для ракет и боевых самолетов, — пояснил заместитель директора ФИЦ ИЦиГ СО РАН по инновационной деятельности Петр Куценогий. — Достаточно засадить мискантусом два миллиона гектаров, чтобы полностью закрыть потребность России в целлюлозе. А если его выращивать больше — можно завалить весь мир.
Удивительный ячмень
Ученые Института цитологии и генетики СО РАН создали генно-модифицированный ячмень, зерна которого очень легко очищать от шелухи. Это можно сделать даже просто пальцами. Как рассказала старший научный сотрудник лаборатории генной инженерии ФИЦ ИЦиГ СО РАН Софья Герасимова, пленчатый ячмень стал голозерным благодаря тому, что ученые внесли изменения в один-единственный ген. В остальном «искусственный» и «настоящий» ячмень абсолютно идентичны. В перспективе такое зерно способно сэкономить на обработке миллионы для сельского хозяйства.
Зачем нужны такие мыши
В SPF-виварии, который входит в структуру Института цитологии и генетики СО РАН, выращивают лабораторных животных для фундаментальных исследований — мышей и крыс.
Новосибирский SPF-виварий не имеет аналогов в России, и он уже не удовлетворяет потребности ученых. Напомним, Центр генетических ресурсов лабораторных животных ФИЦ ИЦиГ СО РАН, или, если короче, SPF-виварий, был введен в эксплуатацию в мае 2011 года как центр коллективного пользования. В огромном шестиэтажном здании, оборудованном по последнему слову техники, растят грызунов «с родословной». Другими словами, создают генетически чистый лабораторный материал. Зачем это нужно? В научных исследованиях очень важна точность, и абы какая, «дикая» мышь для опытов не годится. Особенно если речь идет об исследованиях генома.
Простой пример. Чтобы узнать, как лечить ту или иную болезнь, в геном лабораторных животных вносят изменения, соответствующие тем или иным патологиям. А затем изучают, как на них действуют различные вещества. В числе прочего оборудования Центр генетических ресурсов оснащен томографом, что позволяет узнать, как взаимодействуют между собой нейроны при той или иной искусственно созданной мутации. Результаты исследований дают возможность создавать новые лекарственные препараты.
Но сегодня Центр генетических ресурсов уже не справляется с поступающими заказами на лабораторных животных. Грызуны с «голубой кровью» нужны не только новосибирским ученым, но и их коллегам из других регионов. Необходимо строительство второй очереди. Предполагается, что в рамках создания Центра генетических технологий будет возведено второе здание SPF-вивария площадью 20 тысяч квадратных метров, которое будет располагаться вдоль проспекта Лаврентьева.
— Фактически развитие второй очереди SPF-вивария подразумевает, что это будет не просто система для создания лабораторных животных. Там же будет происходить их очень глубокое изучение. Вторая очередь вивария позволит осуществлять комплексный анализ фенотипа животных, — отметил научный руководитель ФИЦ ИЦиГ СО РАН академик РАН Николай Колчанов.
АКТУАЛЬНО
