В Антарктиці мало рослин, тому вивозити їх можна у мінімальній кількості лише для досліджень
Завдяки антарктичним дослідженням українські вчені зараз здійснюють унікальну наукову розробку, яка в майбутньому може дати низку нових можливостей з лікування захворювань шкіри, захисту від ультрафіолету та адаптації рослин до стресових умов. Це спільний проект вчених Національного антарктичного наукового центру МОН та Інституту молекулярної біології та генетики НАН України, повідомляє Міністерство освіти і науки України
Результати досліджень науковці представили сьогодні, 8 червня 2018 року, під час прес-конференції в Києві.
У їх основі – вивчення щучника антарктичного – однієї з двох судинних рослин, що живуть в Антарктиді. За словами завідувача біологічного відділу НАНЦ, учасника експедицій на станцію «Академік Вернадський» Івана Парнікози, походження цієї рослини та можливість її виживання в умовах антарктичного клімату досі загадка.
«Але що ця рослина може сказати нам вже зараз: в Антарктиці дуже сильно змінюється клімат. Навіть метеорологам треба більше часу на обробку своїх даних, ніж щучнику, щоб відреагувати на зміни. Тому для нас його вивчення є цікавим з двох аспектів: як дослідження в межах Антарктики, щоб розуміти, що відбувається в цьому регіоні, так і вивчення його унікальних властивостей. Ми прагнемо зрозуміти, чому він такий винятковий, і спрямувати це на користь людства», – розповів Іван Парнікоза.
Головною унікальністю щучника є те, що він стійкий до ультрафіолетового випромінювання, а також морозу та посухи. Тому його вивчення є перспективним для пошуку речовин, необхідних для боротьби проти меланоми, створення новітніх сонцезахисних засобів тощо. Зокрема, вчені вже встановили, що він витримує таке ультрафіолетове випромінювання, від якого шкіра людини отримала б радіаційний опік.
А ще щучник належить до родини Злакові, його найближчий родич – овес. Тому зараз вчені, наприклад, вивчають механізми його адаптації до стресових чинників. Це в майбутньому допоможе методами селекції чи біотехнологій створити такі сорти культурних рослин, які будуть стійкими до низьких температур, нестачі вологи тощо.
Одним із головних здобутків українських науковців у цьому проекті є те, що вони навчилися прискорено вирощувати щучник у лабораторних умовах та завершують роботу над технологією його мікроклонування.
«В Антарктиці мало рослин, тому вивозити їх можна у мінімальній кількості лише для досліджень. Але після вивозу щучника ніхто з науковців не міг провести повноцінних досліджень, розмножити його, адже за межами Антарктики ця рослина витримувала не більше року. Однак, маючи великий досвід у сфері клітинних біотехнологій, ми вперше відпрацювали можливість вирощування щучника із зерна, привезеного учасниками українських експедицій з Антарктики. Ми створили в спеціальній лабораторії такі умови – температуру, освітлення тощо – в яких зерна проростають, десь за півтора місяці рослина вже починає кущитися, а за 3 місяці маємо 10-20 рослин. Їхній біохімічний склад повністю відповідає складу тих рослин, що живуть у природі», – пояснив завідувач відділу генетики клітинних популяцій Інституту молекулярної біології і генетики НАН Віктор Кунах.
Водночас він відзначив, що така швидкість розмноження щучника є досить низькою, щоб отримати матеріал для проведення всіх потрібних досліджень та майбутнього використання розробки у промислових масштабах.
«Раніше для низки інших рослин ми відпрацювали технологію, коли кожна клітина у разі перенесення в спеціальні умови починає інтенсивно ділитися і створює біомасу клітин. Це називається калюс. Такі клітини ростуть у геометричній прогресії. Таким чином, ми можемо за рік отримати з одного граму такої речовини до 100 тонн біомаси. Зараз ми впроваджуємо таку технологію і для щучника. Вона, до речі, не лише дозволяє значно прискорювати темпи росту, а й продукувати абсолютно екологічно чисту сировину, яка створюється в збалансованому, стерильному середовищі», – підкреслив Віктор Кунах.
Очільник Національного антарктичного наукового центру МОН Євген Дикий наголосив, що подібні розробки, які українські вчені здійснюють вже не перший рік, зараз є світовим трендом та одним із пріоритетних напрямів для інвестицій.
«Це так званий bioprospecting, що передбачає відкриття нових генів чи біологічних речовин та їх комерціалізацію через біотехнології. І дуже важливим джерелом для цих розробок є антарктичні дослідження. На bioprospecting зараз сконцентрований весь науковий світ, що досліджує Антарктику. Але Україна вже декілька років працює в цій сфері, і нам є що показати світові», – зазначив Євген Дикий.
Він акцентував, що проект українських вчених є яскравим прикладом того нечастого випадку, коли наука переходить у практику в межах одного покоління.
«Нерідко, коли ми відправляємо або зустрічаємо антарктичні експедиції, то нас запитують навіщо все це робиться, що буде українцям від цих розробок? І ось цей проект нам показує, як польові експедиційні дослідження на станції «Академік Вернадський» переходять у фундаментальну науку в Інституті НАН і вже в близькому майбутньому орієнтовані на конкретний результат та мають перспективу комерціалізації. Тобто фундаментальні дослідження знайшли одразу прикладене застосування в біотехнологіях і, гадаю, вже за рік-два ми говоритимемо про їх реальне використання в Україні та за її межами», – відзначив керівник НАНЦ.
