Российские биологи рассказали об истории становления мутагенеза
В условиях климатических колебаний, нередко приводящих к возникновению всевозможных стрессов в течение вегетационного периода, все большую актуальность приобретает необходимость увеличения генетического разнообразия сельскохозяйственных растений с привлечением различных методов. Одним из них является метод экспериментального мутагенеза, зарекомендовавший себя перспективным для сельскохозяйственной практики как в России, так и за рубежом.
Статья «Теоретические аспекты химических мутагенов и фенотипических активаторов роста растений, разработанные И. А. Рапопортом (обзор литературных источников)» биологов Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля Российской академии наук (Москва) Ларисы Вайсфельд и Тюменского государственного университета Нины Боме вышла в журнале «Биосфера». На основе литературных источников в статье изложена краткая история открытия мутагенеза, индуцированного ионизирующей радиацией и химическими веществами. Мутагенное действие рентгеновского излучения было открыто в 1928 году американским ученым Генрихом Меллером.
Меллер впервые показал, что воздействие рентгеновских лучей на личинок мух увеличивает в сотни и тысячи раз скорость мутагенеза у взрослых особей — строго пропорционально полученной личинками дозе облучения. В 1946 году после трагедии в Хиросиме и Нагасаки Меллер был номинирован на Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие появления мутаций под влиянием рентгеновского облучения».
Продолжив начинания Меллера, Иосиф Рапопорт начинал свой научный путь в исключительно творческой обстановке Института экспериментальной биологии (ИЭБ), директором которого был выдающийся русский ученый Николай Кольцов. Николай Константинович в своей монографии «Организация клетки» высказал предположение о том, что мутации должны возникать не только от ионизирующей радиации, но и под действием химических веществ. Это пророчество оказалось верным.
На основании этой идеи Кольцова возникла серия экспериментов по индукции мутаций с помощью химических веществ. Ученик Николая Константиновича Владимир Сахаров получил сцепленные с полом мутации во втором поколении мух Drosophila после обработки личинок и куколок раствором йода. Аналогичные опыты с уксусной кислотой и аммиаком (неорганическими веществами) в Ленинградском университете проводил Михаил Лобашов.
В этих и других подобных начальных опытах были получены мутанты от действия неорганических веществ (йод, аммиак, уксусная кислота), но количество мутантов ненамного превышало естественный уровень. Кроме того, авторы не уловили закономерности возникновения мутаций. В начале 1940-х в Англии Шарлоттой Ауэрбах и Дж. Робсоном были опубликованы сообщения об индукции мутаций у взрослых самцов дрозофилы после воздействия на личинки боевого отравляющего вещества иприта (горчичного газа).
Будучи аспирантом в Кольцовском институте, Иосиф Рапопорт в свою очередь вел огромную исследовательскую работу, результатом которой стало открытие сильных химических мутагенов и супермутагенов. Рапопорт стремился к популяризации метода химического мутагенеза с целью его практического применения. В 1966 году издательство «Знание» опубликовало книгу Рапопорта «Химический мутагенез. Теория и практика» для широкого круга читателей, в основном для тех, кто работал в сельском хозяйстве. В предисловии говорится: «Одна из важнейших задач, стоящих сейчас перед учеными, — расширение практических работ по генетике и селекции животных и растений».
Это издание было необходимо, чтобы избавиться от антинаучного периода «лысенковщины», внедренной в сельское хозяйство. В работе изложены теоретические основы мутационных механизмов и практические результаты их применения в растениеводстве и селекции на культурах: озимая пшеница, кукуруза, свекла, чернушка, горох, ячмень.
Открытие Иосифом Абрамовичем фенотипических активаторов роста и развития растений позволяет в современных условиях повысить устойчивость растений к воздействию абиотических и биотических факторов окружающей среды и существенно снизить пестицидную нагрузку на агроценозы, что подтверждено исследованиями и проверкой пара-аминобензойной кислоты (ПАБК) на практике.
Рапопорт открыл фенотипический эффект пара-аминобензойной кислоты (ПАБК) как «фенотипического активатора» ферментов на ранних этапах развития растений, не индуцирующего мутации. Будучи активным практиком, он организовал широкое внедрение ПАБК в сельское хозяйство, что было отражено в книге «Химические мутагены и пара-аминобензойная кислота в повышении урожайности сельскохозяйственных растений».
По мнению Иосифа Рапопорта, обрабатывать растения растворами ПАБК следует в самом начале их развития. Действие ПАБК осуществляется на фенотипическом уровне путем взаимодействия с клеточными ферментами: «С использованием ПАБК наступает поворот от резко преобладающей в норме чувствительности ферментов к окружающим условиям, преимущественно отрицательным, в сторону различных проявлений производительности и устойчивости», – говорится во вступительной статье. При этом, по мнению Рапопорта, образуются комплексы ПАБК и фермента. С появлением этих исследований ПАБК началось ее широкое внедрение в сельскохозяйственную практику при поддержке Министерства сельского хозяйства России.
Важно отметить, что Иосиф Рапопорт прошел всю войну, где получил дважды тяжелое ранение, потерял глаз, но оставался в строю. Начал войну рядовым, окончил орденоносцем, уважаемым офицером, комбатом. Его военные подвиги и военные награды описаны в книгах, изданных после его смерти в 1990 году, и в документальных фильмах, таких, как в фильме «Наука Побеждать. Подвиг комбата».
Рапопорт в 1980-е годы дважды был в Тюмени, знакомился с результатами производственной проверки ПАБК в хозяйствах Тюменской области. На опытном поле НИИ СХ Северного Зауралья проходили экологическое испытание мутанты озимой пшеницы, созданные с помощью химических мутагенов, разворачивались работы по индуцированию мутаций на многолетних злаковых травах.
Сегодня в Институте биологии ТюмГу проводятся исследования с применением мутагена фосфемида, продолжаются работы по изучению биологического эффекта ПАБК. Заключен творческий договор с Институтом биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН (в этом институте работал Рапопорт).
Telegram 
Дзен 
VK Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Лесные пожары не только загрязняют воздух, но и неожиданно помогают природе. Американские ученые выяснили, что дожди, проходящие через дымовые тучи, превращаются в настоящие питательные растворы. Очищая задымленный воздух, такие ливни смывают на землю и в водоемы главные элементы для роста растений.
Пока мир спорит, кто первым внедрил высокие технологии, археологи НовГУ нашли ответ в Окуловском районе Новгородчины. На песчаной террасе у реки Перетны экспедиция НовГУ обнаружила стоянку эпохи мезолита — среднекаменного века (X–VI тысячелетия до нашей эры). Здесь, сразу после отступления Валдайского ледника, начал работать, без преувеличения, первый инженерный центр региона.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно