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 Экипажи самолетов проводят много времени на высоте, где получают больше ионизирующего излучения, чем представители сотен других профессий. Новое исследование показало, что на пилотов и бортпроводников приходится самая высокая доля смертей от рака, связанного с воздействием радиации.
Повышение температуры воды и сокращение ледяного покрова сместили ареал кормовой рыбы на север и к берегам Восточной Гренландии, а за рыбой в регион пришли тысячи горбачей, финвалов и малых полосатиков. Теперь киты проводят там лето и съедают около миллиона тонн рыбы и криля.
Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
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