Для защиты растений не обязательно применять опасные химические пестициды. Наука продвинулась настолько вперед, что в дело пошли «зелёные» генетические технологии. Такими передовыми исследованиями занимаются учёные в КФУ имени В. И. Вернадского. Работа ведётся на протяжении уже 16 лет. О достигнутых успехах рассказывает изобретатель и ведущий разработчик ДНК-инсектицидов – самого передового поколения инсектицидов в мире – заведующий кафедрой молекулярной генетики и биотехнологий доктор биологических наук, профессор Владимир Оберемок.
– Расскажите о своем ноу-хау для защиты растений. С чего началась работа по его созданию и каких высот достигли?
– Будучи аспирантом, в 2008 году мне посчастливилось изобрести ДНК-инсектициды. Это были эксперименты, проводимые по большей части из любопытства, на непарном шелкопряде – вредителе, массово повреждающем леса в Северном полушарии. На поверхность тела насекомых были нанесены короткие одноцепочечные фрагменты ДНК в виде водного раствора. Это позволило заблокировать работу определённых генов вредителя и вызвать его гибель. Первые эксперименты очень воодушевили меня. Кроме этого, данная находка произвела впечатление и на моего научного руководителя. В определённом смысле это была сенсация для мира науки того времени и сдвиг парадигмы создания инсектицидов в целом. Ничего подобного в мире на тот момент никто не делал.
Какие новые перспективы это открывало? Исследователь в любой точке мира самостоятельно мог осуществить синтез желаемого инсектицида на ДНК-синтезаторе. Более того, каждый ботанический сад или институт, занимающийся вопросами защиты растений, может синтезировать свой арсенал ДНК-инсектицидов, актуальный именно для него – как будто вы заменили телевизор на компьютер и поставили компьютер в каждом доме.
А самое главное – такие инсектициды абсолютно безопасны для экологии. Это новые возможности, которых раньше не было. Сегодня в высокорейтинговых журналах и на международных конгрессах мы видим, как на наших глазах на арену защиты растений выходят препараты на основе нуклеиновых кислот, которые смогут объединить наилучшие качества современных инсектицидов. Это семимильные шаги в направлении продовольственной безопасности.
– Открытый вами механизм борьбы с вредителями одинаково эффективно действует на все группы насекомых, с которыми вы работали?
– В лаборатории был открыт новый для науки молекулярно-генетический механизм – ДНК-сдерживание, который лежит в основе действия ДНК-инсектицидов. Лучше всего механизм ДНК-сдерживания работает на полужёсткокрылых насекомых (тля, щитовка, ложнощитовка, листоблошка, червец, белокрылка и другие), результаты превосходные. Смертность вредителей достигает в среднем выше 90%. Более умеренная смертность была зафиксирована нами на чешуекрылых и жёсткокрылых. Нужно отметить, что это непростой, но очень интересный труд. Необходимо провести комплексные биоинформатические исследования, секвенировать участки генома определённого вредителя, осуществить синтез целевого ДНК-инсектицида.
К примеру, 11 лет ушло на то, чтобы найти наиболее чувствительную к ДНК-инсектицидам группу насекомых-вредителей – подотряд грудохоботных из отряда полужёсткокрылых.
База, на которой проводятся исследования в природных условиях, – Никитский ботанический сад. Большинство наших целевых насекомых-вредителей обитают в тропиках и субтропиках, поэтому Южный берег Крыма является прекрасным полигоном для испытаний ДНК-инсектицидов. Кроме этого, я являюсь участником двух экспедиций в Западную Африку (Гана и Кот-д’Ивуар) по изучению насекомых-вредителей какао. Могу заверить, что наша крымская инновация может существенно повлиять на положительный рост экономики дружественных стран, производящих различную сельхозпродукцию, включая какао, кофе, цитрусовые, зерновые культуры и прочие.
– В Крыму есть свои распространенные вредители. Вы думали над тем, чтобы в первую очередь снабдить передовым средством защиты растений именно родной регион?
– Конечно, мы думаем над этим вопросом и ведём диалог с Минсельхозом Крыма, чтобы помочь вырастить качественный урожай именно нашим фермерам. Полуостров посещает множество гостей, которые наряду с крымчанами должны употреблять экологически чистые овощи и фрукты.
Применять только химию в Крыму – это большая ошибка. Наши исследования настолько перспективны и актуальны, что речь уже может идти о государственной поддержке в вопросе создания Крымского института защиты растений. Мы можем обеспечить его необходимым коллективом специалистов. Также можно наладить работу целого комбината, который будет снабжать ДНК-инсектицидами не только Крым, но и другие регионы страны, а также зарубежье.
Очевидно, что рука помощи государства в вопросе продвижения таких биологических препаратов необходима. Наши разработки по ДНК-инсектицидам выигрывают гранты в самых различных конкурсах и фондах, они отмечены международными золотыми медалями, мы публикуемся по данной тематике в высокорейтинговых научных журналах.
ДНК-инсектициды ведут к решению многих проблем XXI века: недостаток продовольствия, глобальное потепление, снижение биоразнообразия, повышенная токсикологическая нагрузка на экосистемы.
Марина ПАВЛОВА
ФОТО пресс-службы КФУ им. В. И. Вернадского (на главном фото показан процесс приготовления необходимой концентрации ДНК-инсектицида)
