Галина Хафизова, м.н.с. отдела генетических ресурсов масличных и прядильных культур ВИР им. Н.И. Вавилова и м.н.с. кафедры генетики и биотехнологии Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук.
Работа Галины Хафизовой посвящена изучению растений рода Nicotiana (табак). Их геномы содержат фрагменты ДНК почвенных бактерий (Agrobacterium sp.), некогда приобретенные без участия человека в результате горизонтального переноса генов – процесса, в котором организм передаёт генетический материал организму-не являющемуся потомком. Такие растения называют природно-трансгенными, а последовательности, полученные от агробактерий – клеточной Т-ДНК (клТ-ДНК).
В рамках своего исследования Галина вместе с ее руководителем, доктором биологических наук, профессором кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ, Татьяной Матвеевой отсеквенировали и собрали последовательности геномов двух видов – N. glauca и N. noctiflora. Ученые провели анализ состава и структуры клТ-ДНК в обоих секвенированных геномах. Анализ полногеномных данных позволяет прояснить филогенетические связи между видами и расширяет познания о том, как трансгены способны распространяться между представителями рода в ходе видообразования.
«Наличие известной последовательности генома хорошего качества открывает перспективы для самых разных исследований. Полученные в работе полногеномные данные видов N. glauca и N. noctiflora. могут быть использованы в различных исследованиях, в частности для изучения генетического контроля вторичных метаболитов, а также в сферах фарминдустрии и биотехнологии, поскольку содержат информацию о путях биосинтеза различных соединений N. glauca и N. noctiflora», – рассказала Галина.
Кроме того, в результате работы разработан новый маркер для исследований внутривидового разнообразия N. tabacum, основанный на структурных различиях в одной из бактериальных вставок – клТ-ДНК ТА. Данный маркер может быть использован как для изучения родственных отношений различных сортов культурного табака, так и в качестве одного из маркеров для паспортизации сортов.
«Вообще изучать эволюционные процессы рода Nicotiana очень интересно, потому что в нем почти половина видов образованы путём межвидовой гибридизации, – рассказывает Галина Хафизова. – То есть, если мы визуализируем филогенетическое древо, – то обычно это форма ветвящегося дерева, а у рода Nicotiana – это скорее сеть, отражающая сетчатый или ретикулярный тип эволюции. В этих переплетениях очень интересно разбираться».
Как отметила Галина, интересно и изучение растительно-микробных взаимодействий и их последствий: «Расширение наших знаний в этой области может служить основой для развития экологически устойчивых систем сельскохозяйственного производства».
Исследование проходило на базе кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ. В будущем изучение функций генов клТ-ДНК будет продолжено. В том числе на расширенном списке изучаемых природно-трансгенных растений.
В отделе генетических ресурсов масличных и прядильных культур Галина работает с коллекцией подсолнечника в рамках выполнения госзадания и принимает участие в исследовании в рамках одного из направлений Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Агротехнологии будущего» по созданию линии подсолнечника – донора короткостебельности. А также в реализации гранта по развитию биоресурсных коллекций в рамках работы по всесторонней характеризации при помощи молекулярно-генетических подходов дикорастущих видов подсолнечника для применения генетических технологий и выявления генов-мишеней, контролирующих ЦМС и восстановление фертильности пыльцы.
