Как наиболее эффективно справиться с вредителями? Для сельского хозяйства этот вопрос всегда был одним из приоритетных. Уже год его пытается решить аспирантка первого курса кафедры молекулярной генетики и биотехнологий Института биохимических технологий, экологии и фармации КФУ им. В. И. Вернадского Анастасия Билык.
Ее научные изыскания касаются разработки акарицидов для борьбы с паутинным клещом Tetranychus urticae. Это один из самых распространенных садовых вредителей. Он абсолютно всеяден, поэтому обнаружить его можно на кустах ягод, фруктовых деревьях и даже на домашних растениях. Из-за своих крошечных размеров паутинные клещи могут оставаться не замеченными фермерами, пока первые растения не начнут гибнуть.
Размер паутинного клеща колеблется от 0,2 до 1,5 мм в длину. Это только придало сложностей в научной работе. Попробуй подсчитай количество поражённых особей для отчёта! Если их много, значит, акарицид эффективный.
Паутинный клещ питается соком растений, который высасывает через проколы в эпидермисе листьев и стеблей. Помимо этого, вредитель крайне плодовит. За свой жизненный цикл в 8-14 дней одна самка успевает отложить до 100 яиц. Таким образом, растения очень быстро поражаются и гибнут.
Нейтрализовать паукообразного помогают акарициды на основе антисмысловых олигонуклеотидов. В стенах лаборатории вуза они разрабатываются для каждого вредителя индивидуально. Если говорить совсем простым языком, на основе участка гена рибосомальной РНК клеща синтезируется небольшой кусочек одноцепочечной ДНК. Он попадает в организм вредителя, блокирует ряд процессов на клеточном уровне – в результате вредитель погибает.
– Препарат заносится контактным способом через водный раствор, которым опрыскиваются поражённые участки растений, – рассказывает Анастасия Билык. – Он попадает на поверхность тела клеща, далее через ротовой аппарат внутрь. Не страдают ни почва, ни растение, ни пчёлы, ни бабочки, ни человек. На них акарицид попросту не действует. Помимо этого, его основа – антисмысловой олигонуклеотид – обладает высокой биоразлагаемостью. Например, под ультрафиолетом.
Я уверена в том, что используемые нами вещества безопасны и экологичны. Приведу наглядный пример. Мы каждый день употребляем в пищу мясо, овощи или фрукты. Все это содержит куски ДНК, причём длиннее, чем те, которые синтезируются нашей рабочей группой. При этом никаких генных мутаций у человека не происходит.
Инновация, представленная Анастасией Билык, вышла в финал конкурса проектов талантливой молодежи «Умник — 2023» и получила грант на развитие в 500 тысяч рублей. Это позволит научно-исследовательским изысканиям выйти за пределы лаборатории в поля. Если акарицид действительно докажет свою эффективность, его достоинства позволят занять свою нишу на рынке, то синтез ДНК необходимо будет оптимизировать – удешевить и масштабировать. Чтобы выйти на производственные объемы, лабораторной аппаратуры будет недостаточно. Встанет вопрос освоения новой технологии синтеза ДНК.
Марина ПАВЛОВА
Фото Анастасии Билык (на основном – рабочий инструментарий лаборатории)
