Биология и генетика

О впечатляющих достижениях генетики говорилось еще в 1975 г. на Асиломарской конференции, где, кстати, высказывалось опасение о возможности непредсказуемых биологических последствий генетических работ. Так, при введении гибридных молекул новому хозяину, где их экспрессия не может контролироваться соответствующим образом, результаты могут оказаться неожиданными. В частности, может быть выведен активный азотфиксирующий сорняк, который, как отмечалось в 1979 г. на Мадисонской конференции, может «задушить фермеров».

диазотрофы

Существуют два перспективных подхода в генетических исследованиях диазотрофов. Один из них заключается в необходимости получения различных мутантов. Мутанты можно создавать с помощью ультрафиолетовых лучей, питрозогуанидина и даже специфических мигрирующих из плазмид элементов — транспозонов, встраивающихся в хромосому реципиентной клетки. Другой подход сводится к налаживанию систем переноса хромосомного материала между клетками. Последнее достигается конъюгацией (прямым контактом двух клеток, из которых одна служит донором, а другая реципиентом ДНК), трансформацией (клетка-реципиент поглощает фрагменты ДНК клетки-донора, вышедшие во внешнюю среду) и трансдукцией (перенос фрагмента ДНК клетки-донора в клетку-реципиент осуществляется с помощью фага).

Изучение генофонда растений

Вместе с тем в лабораторных условиях еще никому не удавалось перенести nif-ген к бактериям рода Pseudomonas, широко распространенным в почве и ризосфере растений. Возможно, это связано с образованием псевдомонадами синильной кислоты, которая может служить субстратом нитрогеназы, и приобретение nif-гена должно было бы повлечь у бактерий слишком большой расход энергии, что нецелесообразно для клетки.

Важнейшим направлением в генетике симбиотических диазотрофов является изучение генофонда растений не только по признаку высокой продуктивности, но и способности формировать эффективную симбнотическую систему. Эти исследования требуют трудоемких анализов тысяч линий растений на состав генов, влияющих на эффективность азотфиксации.

Определенный импульс получило направление селекции бобового растения-хозяина с учетом свойств микропартнера симбиоза. В принципе возможна селекция таких генотипов растений, которые бы соответствовали наиболее активным штаммам клубеньковых бактерий. Однако здесь возникает новая непредвиденная проблема — падение урожая гибридных линий вследствие больших энергетических затрат на азотфиксацию.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>