I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)

В г. Саванне (Джорджия, США) состоялся I Международный конгресс по молекулярной биологии растений. В его работе участвовали свыше двух тысяч ученых из разных стран мира, однако подавляющее их количество (около 80 %) составили исследователи США....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1987
Автор:	Глеба, Ю.Ю
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1987
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Теми:	Новости и информация
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153770
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) / Ю.Ю. Глеба // Биополимеры и клетка. — 1987. — Т. 3, № 2. — С. 105-108. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153770
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1537702025-02-09T23:59:30Z I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) I Міжнародний конгрес з молекулярної біології рослин (28 жовтня–2 листопада 1985 р., США) The 1st International congress on molecular biology of plants (October 28-November 2, 1985, USA) Глеба, Ю.Ю Новости и информация В г. Саванне (Джорджия, США) состоялся I Международный конгресс по молекулярной биологии растений. В его работе участвовали свыше двух тысяч ученых из разных стран мира, однако подавляющее их количество (около 80 %) составили исследователи США. 1987 Article I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) / Ю.Ю. Глеба // Биополимеры и клетка. — 1987. — Т. 3, № 2. — С. 105-108. — рос. 0233-7657 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153770 ru Биополимеры и клетка application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Новости и информация Новости и информация
spellingShingle	Новости и информация Новости и информация Глеба, Ю.Ю I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) Биополимеры и клетка
description	В г. Саванне (Джорджия, США) состоялся I Международный конгресс по молекулярной биологии растений. В его работе участвовали свыше двух тысяч ученых из разных стран мира, однако подавляющее их количество (около 80 %) составили исследователи США.
format	Article
author	Глеба, Ю.Ю
author_facet	Глеба, Ю.Ю
author_sort	Глеба, Ю.Ю
title	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)
title_short	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)
title_full	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)
title_fullStr	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)
title_full_unstemmed	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)
title_sort	i международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., сша)
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1987
topic_facet	Новости и информация
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153770
citation_txt	I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) / Ю.Ю. Глеба // Биополимеры и клетка. — 1987. — Т. 3, № 2. — С. 105-108. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT glebaûû imeždunarodnyikongresspomolekulârnoibiologiirastenii28oktâbrâ2noâbrâ1985gsša AT glebaûû imížnarodniikongreszmolekulârnoíbíologííroslin28žovtnâ2listopada1985rsša AT glebaûû the1stinternationalcongressonmolecularbiologyofplantsoctober28november21985usa
first_indexed	2025-12-01T23:50:45Z
last_indexed	2025-12-01T23:50:45Z
_version_	1850351862121758720
fulltext	I МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ (28 октября — 2 ноября 1985 г., США) В г. Саванне (Джорджия, США) состоялся I Международный конгресс по молекуляр- ной биологии растений. В его работе участ- вовали свыше двух тысяч ученых из разных стран мира, однако подавляющее их коли- чество (около 80 %) составили исследовате- ли США. В работе конгресса приняли учас- тие три советских ученых. Было заслушано 23 пленарных, 66 симпозиальных и 297 крат- ких докладов, также было представлено большое количество стендовых сообщений. Доклады группировались тематически (шесть пленарных заседаний, 12 симпози- умов, два рабочих семинара). Пленарные за- седания были посвящены проблемам экспрес- сии генов, мобильным генетическим элемен- там, взаимоотношениям растений с микроор- ганизмами, системам генетической трансфор- мации, а также прикладным аспектам моле- кулярной биологии растений. Симпозиаль- ные заседания охватывали все активно раз- вивающиеся направления исследований, в том числе такие, как молекулярная биоло- гия хлоропластов и митохондрий, организа- ция и экспрессия ядерных генов, механизмы стресса, мобильные генетические элементы, системы генетической трансформации, кле- точная биология и генетика соматических клеток, структура и архитектура клетки, ре- гуляторные механизмы и механизмы азот- ного метаболизма, вирусы растений. Кон- гресс оказался, без сомнения, наиболее зна- чительным научным форумом в биологии растений за последние несколько лет, и представленные доклады наилучшим обра- зом отразили многочисленные серьезные ус- пехи в понимании механизмов жизнедея- тельности растений, достигнутые с помощью новых методов молекулярной биологии и прежде всего приемов генетической инже- нерии. Хотя конгресс и носил порядковый номер первый, молекулярная биология растений, как показали доклады, наконец переросла стадию «гадкого утенка». Объемы, разнооб- разие и результативность исследований не могут не впечатлять. В работе конгресса приняли участие немногим менее двух тысяч американских ученых, активно работающих в молекулярной биологии растений; по на- шим оценкам всего в этой области науки в США занято от 5 до 10 тыс. исследовате- лей. Еще примерно половина названного ко- личества ученых имеется в других развитых западных странах (вместе взятых). Подав- ляющее большинство молекулярных биоло- гов обратилось к растениям как объекту исследований пять или менее лет тому на- зад. Таким образом, закручен огромный ма- ховик, который в ближайшее пятилетие вряд ли уменьшит обороты. Данная область исследований связана с использованием вы- сокосложных технологий эксперимента, а потому предполагает наличие высококвали- фицированных кадров. Накачка кадров, на- подобие той, которую провели американцы, была возможна лишь потому, что в США ранее имелось большое количество прево- сходных молекулярнобиологических лабора- торий. Ниже следует перечень (неизбежно субъ- ективный) наиболее важных и интересных результатов, представленных на конгрессе. Доклады показали, что в настоящее вре- мя в распоряжении исследователя имеется целый ряд методов генетической трансфор- мации растений. Наиболее широко применя- ется очень простой метод трансформации на листовых кружочках с использованием аг- робактерий, позволяющий получать тысячи и более трансформантов; этот метод, одна- ко, неприменим при работе со злаками. В последнее время все чаще используют пря- мой метод трансформации, когда прото- пласты инкубируют в присутствии плазмид, несущих селективный маркерный ген. Пред- ложенные методики трансформации (вклю- чающие обработку полиэтиленгликолем, ра- створами с высоким рН и высоким содер- жанием кальция, холодовой и тепловой шо- ки, электропорирование) позволяют полу- чать частоты трансформации до Ю - 2 . Впер- вые доложено о трансформации раститель- ных клеток с помощью микроинъекций Д Н К : показана частота трансформации (10—20%), приближающаяся к таковой при микроинъекции плазмид в животные клетки. Данный метод представляет особый интерес, поскольку в принципе позволяет трансформировать клетки в составе много- клеточных эмбриоидов и может оказаться эффективным для введения чужеродных ге- нов в злаки. Целый ряд исследователей со- общает, что им удалось ввести гены не толь- ко в ядро, но также и в хлоропласты; мно- гие из исследованных трансформантов об- наруживают материнское наследование при- обретенных признаков. Доказана возмож- ность генетической трансформации с ис- пользованием тотальной геномной ДНК. Приведены эксперименты, подтверждающие высокую частоту копереноса неселективных Б И О П О Л И М Е Р Ы II КЛЕТКА, 1987, т. 3, № 2 105 генов при трансформации протопластов смесью двух плазмид. Таким образом, проб- лема введения в клетки высших растений чужеродной генетической информации на сегодняшний день может рассматриваться как решенная. Выделены и охарактеризова- ны сильные промоторы, обеспечивающие вы- сокий уровень транскрипции вводимых ге- нов. Так, промотор одного из генов экстен- синов обеспечивает в 100 раз более высокую скорость синтеза соответствующих мРНК. Круг видов, для которых предложены про- токолы трансформации, расширился и вклю- чает помимо пасленовых (табак, петунья, картофель, томат) виды семейств кресто- цветных (турнепс, рапс, арабидопсис), бобо- вых (люцерна, клевер); доказана трансфор- мация у ряда однодольных (аспарагус, нар- цисс); получены клеточные линии трансфор- мантов у пшеницы-однозернянки. Анализ трансформантов показывает, что в большинстве случаев имеет место интегра- ция нескольких копий гена, часть из кото- рых нефункциональна; вместе с тем в гиб- ридологическом анализе почти всегда ин- тегрированные последовательности ведут се- бя как одна группа сцепления. Большинство трансформантов обнаруживает стабильность как в митотическом, так и мейотическом процессах, однако описаны и случаи неста- бильности. В настоящее время приемы трансформа- ции широко используются при решении це- лого ряда проблем: инсерционного мутаге- неза, выделения однокопийных генов, ана- лиза механизмов интеграции и т. д. Наибо- лее интересные результаты получены пока что лишь в одном направлении: изучении тонкой организации и регуляции экспрессии растительных генов. Здесь наиболее впечат- ляющие результаты были представлены Р. Голдбсргом, Д ж . Шеллом, Н.-Х. Чуа, Р. Фрейли. Хотя эти ученые изучали меха- низмы регуляции работы различных генов (гены запасных белков, рибулезодифосфат- карбоксилазы-оксигеназы, хлорофиллсвязы- вающего белка, хальконсинтазы, белка теп- лового шока и др.), во всех случаях они ис- пользовали одну и ту же методологию, ос- нованную на применении техники рекомби- нантпых ДНК, а именно: изучаемый ген вы- деляли и с помощью различных приемов вводили в геном других (обычно филогене- тически далеких) видов растений, что позво- лило изучать поведение гена в гетерологи- ческой системе, вдали от обычного места расположения на хромосоме и в новом мо- лекулярном окружении, а также в услови- ях, когда промоторные участки заменены или модифицированы. Эти исследования убедительно свидетельствуют, что органо- специфическая и индуцируемая внешними условиями регуляция генной активности оп- ределяется прежде всего последовательно- стями Д Н К в области инициации транскрип- ции. Получены ценные сведения о тран- скрипции и трансляции генов в гетерологи- ческих системах; как правило, оци идут кор- ректно, хотя обнаружено, что сплайсинг ге- нов однодольных в клетках двудольных осу- ществляется неправильно. Охарактеризова- ны промоторы и энхансеры ряда раститель- ных генов; начато исследование лидерных последовательностей, определяющих тран- спорт продукта действия гена в хлороплас- ты. Большое количество работ посвящено активации генов в связи с развитием и из- менением факторов внешней среды. Накоп- лен значительный материал в отношении от- ветов растительного организма на различ- ные стрессовые факторы (тепловой, ан- аэробный и солевой стрессы). Начата рабо- та по выявлению и изучению генов, регули- рующих активность генов в транс-положе- нии; значительный интерес в этой связи при- влекает изучение фитохромной системы ре- гуляции, а также использование с целью выявления регуляторных белков системы транзитной экспрессии при накачке генов с регулируемыми промоторами в протопласты с помощью электропорирования. Большое количество важных сведений по- лучено в исследованиях по клеточной инже- нерии. Представлены строгие доказательст- ва возможности рекомбинации хлоропласт- ных Д Н К в гибридах соматических клеток; обнаружено, что такое событие сопровожда- ется возникновением очень большого числа сайтов рекомбинации на молекулу ДНК. В ряде экспериментов детально исследована судьба родительских ядерных и цитоплаз- матических генов при гибридизации сомати- ческих клеток. Впервые обнаружено и оха- рактеризовано явление пространственного разделения родительских геномов в мета- фазных ядрах соматических гибридов. По- лучены межвидовые соматические гибриды лимона, люцерны, клевера, рапса, турнепса, картофеля, томата, представляющие собой ценный исходный селекционный материал. Получен с помощью клеточных техноло- гий и охарактеризован ряд мутантов устой- чивости к триазиновым гербицидам, герби- циду сульфонилмочевине, индолилуксусной кислоте и др. Получены сомаклональные варианты пшеницы, риса, картофеля, пред- ставляющие практический интерес; обнару- жено явление деградации хлоропластной Д Н К в процессе андрогенеза (в андрогене- тических гаплоидах) пшеницы. Достигнут определенный прогресс в раз- работке методов культивирования прото- 106 Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА, 1987, т. 3, № 2 пластов и клеток, регенерации растений у пшеницы, проса, риса, сои, гороха и ряда других культурных видов злаковых и бо- бовых. Активизированы исследования структур- ной организации и экспрессии хлоропласт- ных геномов растений. Наиболее разнооб- разная информация получена в отношении генов белков тилакоидных мембран. В со- став тилакоидных мембран, ответственных за фотосинтез, входит около 45 различных белков, большая часть из них организована в четыре сложных комплекса. Часть этих белков кодируется хлоропластной Д Н К (белки реакционного центра хлорофилла а, цитохромы и Др.)· Гены, кодирующие белки, найдены на обеих цепях хлоропластной ДНК, большинство генов не имеют нитро- нов. Типичные опероны отсутствуют. Био- синтез тилакоидных мембран хлоропластов контролируется на различных уровнях, включая и посттранскрипционную регуля- цию по принципу межцистронного сплайсин- га. Ряд генов (компоненты АТФ-азы, цито- хромов b/f) экспрессируется независимо от света, работа других (белки светособираю- щего фактора, хлорофиллсвязывающий, хлорофиллидредуктазы, малой субъединицы рибулезодифосфаткарбоксилазы - оксигена- зы) регулируются светом. Большое внима- ние уделялось кодируемому хлоропластами белку тилакоидных мембран с молекулярной массой 32 ООО, организации и экспрессии ге- нов большой субъединицы рибулезодифос- фаткарбоксилазы-оксигеназы и генов рибо- сомных белков хлоропластов. Открыты еще несколько генов пластид, содержащих ин- троны. Широко изучается экспрессия хло- ропластных и ядерных генов в процессе био- синтеза хлоропластов. Заметно выросло количество исследова- ний, посвященных генетическому контролю митохондрий. Размеры геномов митохонд- рий варьируют от 200 до 2400 тыс. пар нук- леотидов, при этом митохондриальные гено- мы представлены гетерогенной популяцией кольцевых и линейных молекул ДНК, обра- зующихся в результате внутримолекулярной рекомбинации по коротким прямым повто- рам. Лишь небольшая часть митохондриаль- ной Д Н К обладает кодирующими функция- ми. По исследованиям продуктов трансля- ции митохондрий in vitro там синтезируется 20—30 полииептидов, видимо представляю- щих собой в основном компоненты фермент- ных комплексов на внутренних мембранах (две субъединицы цитохрома с, апоцито- хром b, субъединицы 1, 6 и 9 ^о-АТФ-синте- тазы, как минимум один белок миторибо- сом). Значительное число работ связано с изучением реорганизации митохондриаль- ного генома в связи с культивированием in vitro, а также с анализом корреляций меж- ду измерениями, ведущими к цитоплазмати- ческой мужской стерильности, и реоргани- зации митохондриальных ДНК. В мито- хондриях ряда видов помимо крупных суб- геномных Д Н К обнаружены также линей- ные и миникольцевые плазмидоподобные ДНК. Некоторые из них содержат ігесколь- ко генов (скорее всего гены, необходимые для их репродукции). У этих Д Н К во всех случаях имеются высокоповторяющиеся по- следовательности, часть из них гомологична митохондриальным ДНК, однако имеются случаи гомологии с ядерной ДНК. Ряд интересных сведений был представ- лен на симпозиумах, посвященных молеку- лярной биологии вирусов растений. За по- следние годы полностью расшифрована пер- вичная последовательность ряда РНК-со- держащих (вирусы табачной мозаики, моза- ики коровьего гороха, мозаики костра, моза- ики люцерны) и ДНК-содержащих вирусов (вирусы мозаики цветной капусты, полоса- тости кукурузы); стала понятной молеку- лярная организация этих геномов. Выявле- ны основные пути экспрессии закодирован- ной в этих геномах информации, стали бо- лее ясными функции кодируемых белков. Показано, что в вирусных геномах кодиру- ются вирулентность, круг хозяев, распро- странение вируса от клетки к клетке, харак- тер симптомов заболевания. Картирован ряд мутаций по этим фенотипам. Д л я анализа широко используются сайтспецифический мутагенез, метод обратной транскрипции, мутагенез генноинженерными методами, ген- ноинженерное введение генов вирусных ге- номов в растения. Обнаружено, что молеку- лы белка оболочки вируса табачной мозаи- ки всех изученных штаммов в зараженных листьях связываются с тилакоидными мем- бранами хлоропластов, что и приводит к возникновению симптомов болезни. Предпо- ложено, что введение в геном растений ге- на, обеспечивающего конститутивный синтез белка оболочки вируса ВТМ, может придать растению устойчивость к вирусу. В качестве альтернативных подходов в борьбе с вирус- ными заболеваниями изучается возмож- ность введения в растения генов, обеспечи- вающих синтез антисенс-мРНК, и блокиро- вания этим путем специфических вирусных РНК, а также детальное изучение механиз- мов действия белков, отвечающих за меж- клеточный перенос вируса (белок гена I ВМЦК, белок Р З О вируса ВТМ). Показа- но, что введение в растения различных фрагментов геномов вируса золотистой мо- заики томата при гибридизации растений с дополняющими наборами фрагментов при- Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л Е Т К А , 1987, т. 3, № 2 4* 107 водит к комплементации in vivo и развитию инфекции Во время конгресса обсуждались возмож- ности решения прикладных вопросов с по- мощью генноинженеп-ных и клеточных мето- дов. Отмечено, что из технологических проб- лем неудовлетворительно решена лишь од- на — проблема эффективной регенерации це- лых растений из протопластов и культиви- руемых единичных клеток у злаковых и бо- бовых. Есть некоторые основания считать, что в ряде случаев отсутствие регенерацион- ной способности связано с частичной дегра- дацией геномной Д Н К в процессе специали- зации клеток. Таким образом, может ока- заться, что соматические клетки злаковых не тотипотентны. Очевидно, что возмож- ность создания растений с теми или иными новыми положительными свойствами с по- мощью технологии рекомбинантных молекул Д Н К зависит от того, насколько проста проблема (генная технология сегодня эф- фективна лишь в тех случаях, когда пробле- ма может быть решена изменением одного или немногих генов). К сожалению, в боль- шинстве случаев мы плохо знаем молеку- лярные процессы, лежащие в основе тех или иных свойств растений. Последовательность решений прикладных проблем с помощью новых технологий на сегодняшний день та- кова (начиная с наиболее простых и близ- ких): устойчивость к гербицидам, устойчи- вость к вирусам, иммунодиагностики для определения заболеваний, устойчивость к стрессовым факторам, повышенное качество белка, высокий урожай. О конкретных успехах сообщили группы, занимающиеся созданием резистентных к гербицидам форм растений. Наиболее впе- чатляющие результаты достигнуты в отно- шении создания устойчивости к глифосату, этой проблемой занимаются компании Мон- санто и Калген. Глифосат — гербицид то- тального действия, которое связано с подав- лением одного из ферментов шикиматного пути биосинтеза (5-энолпирувилшикимат-З- фосфат-синтаза). Попытки получить устой- чивые к гербициду мутанты клеток высших растений оказались малорезультативными, однако резистентные формы удалось выде- лить у сальмонеллы. Оказалось, что устой- чивость связана с единичной нуклеотидной заменой в гене» кодирующем вышеупомяну- тый фермент, что приводит к полной утрате ингибирования. Ген устойчивости к глифо- сату уже встроен в растения табака и пе- туньи и обеспечивает устойчивость, на три порядка превышающую таковую исходных форм. Фирма Монсанто планирует выпуск к 1995 г. коммерческих сортов пшеницы и сои, устойчивых к гербицидам, основой действия которых является глифосат. Аналогичные работы ведут с гербицидами хлорсульфуро- нового ряда, действие которых состоит в подавлении активности ацетолактатсинтазы, фермента пути биосинтеза аминокислот с разветвленной молекулой. Здесь, однако, конкретные успехи на модельных растениях достигнуты с помощью клеточной селекции— у табака и арабидопсиса выделены мутан- ты, у которых ацетолактатсинтаза в 100— 1000 раз менее чувствительна к метилсуль- фурону (компания Дюпон). Следует пола- гать, что в ближайшее время будет найдено и генноинженерное решение проблемы. На- конец, третьим успешным примером могут быть работы по получению устойчивых к гриазиновым гербицидам форм растений. Такого рода исследования особенно актив- но ведет фирма Циба-Гейги. Триазины по- давляют фотосистему II, связываясь с так называемым белком 32 000. Устойчивость может быть достигнута, как показали ис- следования спонтанно возникших биотипов сорняков резушки и черного паслена, путем всего одной аминокислотной замены. Генно- инженерное решение проблемы не за горами (трудности, в частности, состоят в том, что ген белка 32 000 находится на хлоропласт - ной ДНК, а сама мутация рецессивна), од- нако уже сегодня имеются примеры пере- носа хлоропластов с геном устойчивости к триазинам от резушки к турнепсу, а также от черного паслена к томату с помощью гибридизации соматических клеток. Эти пер- вые практические успехи очень радуют и, если говорить о сегодняшнем «реалистич- ном» (в противовес вчерашнему «оптимис- тичному») прогнозе возможностей генетиче- ской инженерии растений, то коррективы по- требуются лишь в отношении ранее назы- вавшихся сроков. Сами надежды остаются такими же большими, а результаты, вероят- но, превзойдут самую необузданную сегод- няшнюю фантазию. Ю. Ю. ГЛЕБА 108 Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА, 1987, т. 3, N° 2

I Международный конгресс по молекулярной биологии растений (28 октября — 2 ноября 1985 г., США)

Репозитарії

Схожі ресурси