"Отбирая геном". Интервью с М.И. Селионовой

— Чем занимается ваша кафедра? Какие задачи решают генетика и разведение животных?

— Если еще 30 лет назад при селекции животных мы использовали генетику количественных признаков, то сегодня мы можем это прогнозировать на уровне генома. То есть исходный селекционный материал мы генотипируем сначала на уровне ДНК, чтобы понимать, какие аллели в интересующих нас генах имеются или отсутствуют. Исходя из этого, мы точечно подбираем родительские пары, чтобы тиражировать высокоценный генетический материал. Мы или переводим некоторые гены в гомозиготное состояние, при котором не происходит расщепления даже спустя поколения, или, наоборот, элиминируем те аллели, которые для нас нежелательны и связаны с генетическими аномалиями. Даже в гетерозиготном состоянии мы пытаемся избавиться от носителя этих аллелей, чтобы популяции были свободны от аномалий или генетических дефектов.

Безусловно, первая задача — это повысить продуктивность животных, и здесь мы достигли колоссальных успехов. Поэтому продуктивность теперь должна поддерживаться высоким здоровьем. И вот тут нужно искать гены, ассоциированные с иммунитетом, с восприимчивостью или невосприимчивостью к тем или иным заболеваниям. Следующая задача — создать генетически устойчивых к определенным заболеваниям животных. И тогда нам не нужно будет использовать так много протоколов иммунизации.

— Какие признаки, помимо продуктивности и здоровья животных, вас интересуют?

— Как только человек приручил животных, он начал стремиться к управлению наследственностью. Сначала неосознанно, просто проводя из поколения в поколение отбор. Потом пришла математика, биометрия, которая позволяла обработать эти данные. Сегодня же фенотипические данные и расшифрованный геном позволяют нам переходить к геномной селекции, то есть прогнозировать будущую продуктивность, считав ее у молодых животных. Это очень важно, когда используется метод искусственного осеменения, который позволяет от одного производителя получать 5–10 тыс. потомков. Представляете, как тиражируется этот генотип? Процесс и темпы селекции увеличиваются во много раз.

Вернемся к тому, что сейчас происходит с трендами селекции. Мир меняется, жизнь человека также меняется. В XIX в. нам нужны были животные, которые продуцировали достаточно много жира, потому что нам нужна была энергия, просто энергия, которую мы должны были черпать из продуктов животного происхождения. Например, сальные породы свиней. Крупная белая, выведенная в Англии, отличалась очень большим содержанием сала. Сегодня нам это уже не нужно, за нас трудную работу делают механизмы. И человек все больше сосредоточивается на умственном труде. Так что теперь нам нужно меньше жиров, но зато в тех жирах, которые есть, должны быть омега-3, омега-6, жирные кислоты. Нас волнует аминокислотный состав, белки, нам нужны продукты питания, гены которых позволяют накопить больше витаминов, микроэлементов в хилатной форме.

— Насколько быстро происходит селекция животных? Сколько времени требуется, чтобы добиться поставленных задач?

— Процесс очень, очень медленный. Для того чтобы получить новую породу в молочном скотоводстве, уходит не менее 30 лет. Хотя сегодня с методами геномной селекции процесс может несколько ускоряться, потому что все генотипы, которые нам нужны, будут отбираться заранее. Чтобы конечный продукт селекции в области овцеводства отличался от исходного, должно пройти не менее 10–12 лет, а с современными подходами — семь-восемь лет.

— Какими животными занимается ваша кафедра?

— В Тимирязевской академии на протяжении многих лет была единственная в стране кафедра овцеводства, и мы до сих пор сохраняем ее традиции, развивая научную школу. Теперь мы ведем селекцию овец и коз на геномном уровне. Более того, совместно с Всероссийским институтом животноводства им. акад. Л.К. Эрнста мы создали первую референсную базу геномов молочных овец и коз в России, хотя нам интересны и другие виды сельскохозяйственных животных. Здесь есть лидеры в других НИИ, например в коневодстве — это Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства. То есть у каждого научного учреждения или образовательной организации сложились свои традиции. Сейчас мы хотим развивать еще одно направление — генетику служебных собак. Эта ниша не занята, и здесь свои подходы в селекции.

— Какие признаки вы отбираете в служебных собаках?

— Первый — это, конечно же, послушание. Второй — быстрота выполнения тех или иных команд. И еще один — это отсутствие агрессии в адрес того, кто проводит дрессировку. Скажем так, «собачий интеллект» — вот самый главный критерий отбора. Я не говорю об экстерьерных показателях, которые должны обязательно выполняться для собак. Особь должна быть определенного размера, определенной высоты в холке, у нее должны быть определенным образом расположены уши — на это смотрят специалисты по оценке фенотипа, то есть внешних признаков. Мы же пытаемся смотреть на животное на уровне генотипа.

— Какими еще проектами сейчас занимается ваша кафедра?

— Не так давно мы завершили один проект РФФИ по поиску генов, ассоциированных с мясной продуктивностью у казахской белоголовой породы. Сегодня мы продолжаем проект совместно с Всероссийским институтом животноводства. Нас интересует мясная продуктивность как количественно, так и качественно, то есть мы смотрим на нежность, сочность, мраморность говядины. Мы также завершили проект Российского научного фонда по поиску генов, ассоциированных с мясной продуктивностью у мясомолочных коз. Я думаю, что в этом ключе мы и будем двигаться, чтобы как можно скорее создать отечественные породы, хорошо показывающие продуктивность здесь, в условиях России.

— Сталкивается ли сейчас селекция, генетика с какими-либо проблемами?

— Первое — наша неполная готовность производить реактивы для проведения полномасштабных исследований в области генетики. К сожалению, у нас нет собственных ДНК-чипов российского производства. Но это все преодолимо. Я думаю, что мы скоро перестроимся, и эти моменты будут решены. Второе — эта работа достаточно сложная. Исследователь должен хорошо владеть всеми методами молекулярной генетики, то есть выделять ДНК, генотипировать, амплифицировать, секвенировать и т.д. Нам нужны биоинформатики.

— Какое будущее у генетики, у биотехнологий?

— Классическая и молекулярная генетика — это, наверное, одни из самых молодых естественных наук. И тот результат, который уже достигнут генетиками всего мира, на самом деле потрясает. Расшифрованы геномы практически всех живых существ на Земле. Найдено много участков генома, которые контролируют одни и те же процессы, начиная с маленькой мышки и до человека. Управлять наследственностью очень сложно. Но тем не менее сегодня с использованием мощных вычислительных технологий мы подошли вплотную к геномному редактированию растений. Хотя и у животных тоже выполнены такие эксперименты, когда, зная действия определенного гена, мы редактируем его: заставляем замолчать кусочек или вставляем две копии, чтобы он лучше работал. Мы будем внедряться, например, в те гены, что ассоциированы с устойчивостью к болезням. Просто представьте себе, что в будущем животные никогда не будут болеть сибирской язвой. Они будут генетически устойчивы, на клетках будут защитные барьеры, вырабатываемые самим животным.

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/otbiraa-genom-intervu-s-professorom-ran-marinoj-selionovoj