Продолжаем знакомить вас с лучшими студентами Алтайского государственного университета. Героиней материала газеты "За Науку" стала Полина Аржанникова из института биологии и биотехнологий. Она учмтся на 2-м курсе и уже реализует инновационный проект под названием «Разработка технологии выращивания флуоресцентных растений в замкнутых системах для потребительского применения». Полина победила с ним во всероссийском конкурсе «Умник». и получила грант в 500 000 рублей.
— Полина, флуоресцентные растения и правда светятся?
— Они светятся в ответ на ультрафиолетовое излучение. Есть биолюминесценция, когда организм светится сам, например отдельные бактерии или светлячки. Я же использую флуоресценцию — это свечение как ответ на определенные условия, в данном случае на облучение ультрафиолетом. Другими словами, я хочу изменить генетическую последовательность растения таким образом, чтобы растение могло самостоятельно вырабатывать специфический белок. Он будет поглощать ультрафиолет, преобразуя его в зеленое свечение.
— А насколько это свечение интенсивное?
— Помните детские фигурки в виде звездочек, которые днем напитывались светом, а ночью вовсю светились? Примерно с такой же интенсивностью будут светиться и наши растения. Мы планируем использовать суккуленты: у них мясистые листья, а у некоторых видов на концах есть прозрачные окошки без хлорофилла, что особенно важно. Хлорофилл поглощает ультрафиолет и тот свет, который излучает белок, из-за чего свечение почти не видно. А те, у кого хлорофилла нет, светятся намного ярче.
— Как возникла эта идея?
— На первом курсе нас водили по лабораториям АлтГУ. В одной из них мы познакомились с научным сотрудником Русланом Ильхомовичем Халимовым . Он-то и предложил разработать технологию выращивания флуоресцентных растений с помощью генной инженерии. Думала, это будет работа в готовой команде. Оказалось, с нуля. Понадобились деньги на реализацию проекта — решили участвовать в грантовом конкурсе.
— На что пойдут выигранные 500 000 рублей?
— На закупку материалов и реактивов для работы в лаборатории. Купим растения Хавортии Купера, ген белка и плазмиды, с помощью которых будем внедрять этот ген. Первый и самый сложный этап — разработка технологии. Вмешательство в генетику может получиться не с первого раза. Работа будет заключаться в том, что мы с помощью фермента рестриктазы разъединим цепочку ДНК плазмиды, встроим в нее ген белка и внедрим измененную плазмиду в агробактерию. Затем либо теми же бактериями, либо генетической пушкой внедрим плазмиду в ткань растения. И станем наблюдать, насколько эффективно она прижилась. Какие клетки удалось модифицировать и будут ли они светиться? Удачные образцы будем размножать, рассаживать на биологические среды, смотреть, насколько растение жизнеспособно, работает ли белок. Если не хватит бюджета, планируем подавать заявку на другие гранты, тот же студенческий стартап. Конечный результат может быть через год или полтора.
— Любое растение может стать флуоресцентным?
— То, которое способно перенести генетическую модификацию. Не все растения положительно реагируют на вмешательство в свой геном. Погибают, производят не то, что нужно. Может возникнуть проблема и при клонировании, когда спустя несколько поколений растение утратит способность производить этот белок. Поэтому каждое растение требует своего подхода и своей технологии. Из тех растений, что красиво смотрелись бы светящимися, я назову вьющиеся или лианы. Представьте: беседка увита девичьим виноградом, плющом, который светится в сумерках… Волшебно. Из домашних мне, опять же, больше нравятся суккуленты. Маленькие, разноцветные, жизнестойкие.
— Как за ним ухаживать?
— Как и за обычным растением. Комнатная температура, дневное освещение, регулярный полив.
— Такое растение, я так понимаю, безопасно?
— Для человека абсолютно безопасно — это просто декорация. А вот с точки зрения экологии проблема может возникнуть. Существует закон, регламентирующий массовое производство и продажу генетически модифицированных растений, потому что они могут попасть в окружающую среду, скреститься с обычными видами и нарушить экосистему. Придумали, как решить эту проблему. Либо с помощью генной инженерии лишить растение способности размножаться, либо сделать живой гербарий. Это когда растение помещают в раствор на основе глицерина, он пропитывает ткани, и растение остается внешне живым, но становится мертвым внутри. Тогда оно будет светиться и не будет требовать ухода.
— Могут ли такие растения светиться в условиях дикой природы?
— Флуоресцентные — нет. Потому что они светятся только при дополнительном ультрафиолете. А вот китайские ученые разработали растения, которые светятся сами по себе, правда, очень слабо и недолго.
Полностью интервью со студенткой ИББ и свежий номер газеты "За Науку" читайте здесь .
