Для решения ключевых вопросов, связанных с развитием генетических технологий, в России в 2019 году запущена федеральная научно-техническая программа

Для решения ключевых вопросов, связанных с развитием генетических технологий, в России в 2019 году запущена федеральная научно-техническая программа. Она включает исследования в области медицины, сельского хозяйства, промышленной микробиологии и обеспечения биобезопасности. Головной научной организацией программы стал Курчатовский институт.

Также в России созданы три геномных центра мирового уровня. Один из них образован на базе Курчатовского института, его специализация — сельское хозяйство и промышленная микробиология.В том, что именно Курчатовский институт сегодня стал лидером российской генетики, есть историческая закономерность. В 1950-е годы, во время гонений на эту науку, генетика была сохранена в Курчатовском институте, где был создан радиобиологический отдел, из которого через 15 лет выросли два отдельных института — ГосНИИ генетики и молекулярной биологии.Сегодня они вновь входят в состав Курчатовского института,вокруг которого собирается потенциал отечественной генетической науки.

Геномное хранилище

Как отмечает первый заместитель директора НИЦ «КИ» по науке Юлия Дьякова, главный результат первых нескольких лет реализации федеральной программы — разработка Национальной базы генетической информации (НБГИ).

Ее создание обеспечит доступность генетической информации для российских ученых и гарантирует безопасность ее хранения, — сказала Юлия Дьякова. При этом НБГИ станет не просто хранилищем, а уникальным рабочим инструментом. В ней создается большой набор биоинформатических программ, которые позволят работать с данными для решения научных и практических задач.

Большая часть данных будет открыта для всех пользователей, но, разумеется, не вся. Например, к геномам сельскохозяйственных линий, представляющих коммерческую ценность, доступ ограничат.

Ускоренный отбор

Как именно может «работать» НГБИ, поясним на примере. Допустим, ученые хотят улучшить свойства какой-то культуры — создать сорт с повышенной урожайностью, морозостойкостью или иммунитетом к патогенам.

— Чтобы вывести новый сорт классическими методами, селекционеру требуется около 15 лет. А генетика позволяет сократить этот срок в несколько раз, ― говорит руководитель Курчатовского геномного центра Максим Патрушев.

Для этого ученым понадобится информация о геномах всех разновидностей этой культуры (так называемый пангеном). Эти данные хранятся в НБГИ, на Курчатовском суперкомпьютере. Селекционеры сообщают, какой они сорт берут за основу и каких признаков хотели бы добиться. Генетики расшифровывают геном образца. Затем с помощью суперкомпьютера сопоставляют полученные данные с информацией НБГИ, анализируют — и на выходе получают селекционную стратегию: рекомендации, как именно нужно скрещивать данный сорт, чтобы прийти к нужному результату.

Век биотехнологий

Стоит указать и еще одну важнейшую возможность НБГИ — она может стать ключевым звеном системы экспертизы, необходимой для защиты биологической безопасности страны. Сегодня материалы «живого» происхождения (то есть полученные от растений, животных и микроорганизмов) имеют широчайшее применение. Но все ли они безопасны? Насколько реальное содержание продукта питания или лекарства соответствует заявленному?

— На каждый организм, который сегодня используется в промышленности, необходимо создать генетический паспорт, — говорит руководитель Курчатовского комплекса генетических исследований Александр Яненко. — А дальше проверяющий орган сможет взять образец, сравнить с нашей базой данных и определить, то ли это, что было проверено и признано безопасным