Желтые карлики в ячменном поле

Это у астрономов маленькие и удивительно плотные звезды, разноцветные карлики - белые, красные или даже коричневые - любимейшие объекты исследования. А в сельском хозяйстве, где карлики тоже бывают, но желтые, это сплошной кошмар, и никакой звездной романтики. Потому что выглядят так злаки, которые внезапно желтеют и перестают расти - остаются маленькими, и лишают сеятелей всякой надежды на хороший урожай. Стихийное это бедствие, по масштабам почти библейское, не признает государственных границ. То в Европе, то в Америке, да что там - даже в Австралии вдруг в засушливые годы на поля овса, ячменя или пшеницы нападает эта зараза, правильное название которой - вирус желтой карликовости ячменя, приводящий порой к потере почти трех четвертей всего урожая. В годы наиболее сильных эпидемий потери достигают 90% урожая, да и в обычные годы процентов 10-15 зерна фермеры из-за этого вируса не получают.

Чтобы победить болезнь, здесь, как и в медицине, нужно сначала поставить диагноз - выявить причину заболевания. Без специальных анализов сделать это практически невозможно - мало ли от чего пожелтели вдруг растения. Но и анализ провести тоже трудно. Потому что живет этот вирус не во всем инфицированном растении, а только во флоэме - сосудистой системе растении, по которой осуществляется транспорт молекул внутри растения. То есть, грубо говоря, вирусы желтой карликовости располагаются в жилках листьев и стеблей. Поэтому в целом концентрация вирусов в растении очень мала, значит, найти и определить их трудно.

Создать диагностикумы, то есть системы для обнаружения вируса в растениях, пытаются, и небезуспешно, ученые во всем мире. Но пока даже лучшие системы не всегда селективны и, главное, очень дороги. Российским аграриям они не по карману, во всяком случае, для проведения массовых анализов.

Однако сделать эффективные и доступные диагностические системы все-таки можно. Убеждают в этом результаты работы, провели которую ученые из Всероссийского НИИ фитопатологии и их коллеги из Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова. И, поскольку проблема вируса интернациональна, то не удивительно, что финансировал проект Международный научно-технический фонд. Деньги которого ученые потратили отнюдь не впустую.

В основе нового диагностикума - распознавание вируса мышиными моноклональными антителами. В самых общих чертах выглядит это так. В кровь лабораторных мышей вводят небольшое количество выделенного из больных растений вируса. У мышей на вирус вырабатываются антитела - собственно, так получают вакцины еще со времен Пастера. Потом эти антитела найдут вирус везде, в том числе - и в анализируемом растворе, опознают и прочно к нему "прицепятся", и на выходе по числу антител можно будет узнать и количество вирусов в образце. Так что, имея такие антитела, сделать диагностикум - дело техники, довольно хорошо изученной и налаженной.

В конечном итоге задача ученых - это выделить из зараженных растений образцы вируса, исследовать его и получить нужное количество специфических антител. Что и удалось сделать команде ученых из г. Большие Вязьмы и Москвы. Поскольку штаммов, то есть разновидностей вируса желтой карликовости злаков, насчитывают пять, то сделать это было нелегко. Создать пять разных диагностикумов ученым пока не удалось, но и имеющимися, хотя и в несколько приемов, все штаммы определить удается.

Надо сказать, что антитела в принципе можно выделять прямо из крови мышей (или других животных, например, кроликов), как, собственно, до сих пор и делают. Но это довольно трудоемко, да и антитела получаются не очень одинаковые - в том числе и потому, что могут немного меняться от одной партии мышей к другой. Хотя все известные и очень дорогие, между прочим, системы основаны именно на таких, так называемых поликлональных, антителах.

Российские же ученые использовали иной, куда более результативный способ. Дело в том, что антитела вырабатывают в основном клетки селезенки (В-лимфоцитами). Эти-то клетки и выделили ученые из иммунных мышей, а затем скрестили с другими, специальными мышиными клетками, которые очень быстро растут и размножаются. В питательной среде такие гибридные клетки, как маленькие и очень эффективные заводики, безостановочно производят необходимые антитела практически в любых количествах.

Сделанные диагностические системы ученые в лаборатории опробовали. Оказалось, что они не менее, а в некоторых случаях и более селективны и чувствительны, чем самые лучшие из известных - американские аналоги. А при массовом производстве могут быть и принципиально дешевле. Если, конечно, ученым удастся сохранить выведенную ими линию гибридных клеток. Что требует постоянного внимания и денег, которые вообще-то кончились вместе с окончанием гранта.

Доп. информация: Москва, Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, кандидат химических наук старший научный сотрудник Татьяна Николаевна Ерохина, тел (095) 336-4511, erokhina@yahoo.com

Интернет-журнал "Коммерческая биотехнология" http://www.cbio.ru/ по материалам агентства "Информнаука".