Алина, расскажите вкратце о своей работе, чем Вы занимаетесь?
— Я занимаюсь развитием бизнеса в нашей компании по направлению агрогеномика. Моя задача – популяризировать и расширять использование наших технологий по генотипированию в сельском хозяйстве. Я общаюсь с клиентами, помогаю им находить нужные технологические решения.
Наша компания – один из мировых лидеров в области геномики, как для человека, так и для сельского хозяйства. Большинство геномных данных получено на оборудовании, которое мы производим. Современный уровень развития генетических технологий позволяет ученым и селекционерам получать генотипы растений и животных и затем использовать эти генетические данные для решения научных и практических задач, в частности в молочном животноводстве.
В агрогеномике в основном используется генотипирование, когда смотрят не весь геном, а определенный набор точек, которые позволяют потом сделать выводы о проявлении важных признаков или посчитать геномную оценку. Агрогеномика позволяет улучшить продуктивность животных и растений, повысить их сопротивляемость к болезням.
Уточните, пожалуйста, про геномную оценку. Что это дает на практике?
— Геномная оценка проводится по очень большому количеству точек (позиций) в геноме на основе уже имеющихся баз данных с описанием важных для фермера характеристик. По геномной оценке определяется племенная ценность животного, но уже с поправкой на генетику. Наши технологии позволяют это сделать сразу после рождения теленка, чтобы сразу принять правильное решение, что с ним дальше делать: продать, скрестить или отбраковать. Такая методика активно используется в Западной Европе и США. Одной из первых эти технологии начала применять Франция – передовая страна, где обычные фермы отправляют образцы своих животных на анализ в лабораторию, результаты сравнивают с базой данных, а пользователи получают отчет с понятной интерпретацией. Опыт геномной селекции во Франции насчитывает уже более 10 лет.
Точно также с помощью генотипирования можно смотреть отдельные признаки, например, носительство вредных мутаций или верифицировать родословные животных. Геномные технологии используется не только в мясном и молочном животноводстве, где это уже поставлено на поток, но и при селекции лошадей и мелкого рогатого скота. Так, геномную селекцию мелких копытных активно применяют во Франции, чтобы улучшить характеристики молока для производства козьего сыра.
Кстати, можно генотипировать верблюдов, пчел, морские организмы, растения. Для некоторых культур, например кукурузы и пшеницы, геномная селекция также активно применяется, с ее помощью можно значительно улучшить генетический прогресс и получать новые сорта быстрее, чем при традиционной селекции.
Какие технологии в области агрогеномики, в том числе молочном животноводстве, применяются в мире, и как Россия выглядит на фоне Европы, США, Израиля, стран СНГ и Восточной Европы?
— Благодаря тому, что стоимость секвенирования ДНК за 30 лет значительно снизилась (от 3 млрд долларов до менее, чем 1 тысячи), и научное сообщество в течение последних 10-15 лет накопило много данных по полным геномам разных видов растений и животных, то можно говорить, что агрогеномика перешла на принципиально новый геномный уровень. Если еще не так давно поиск у растений той или иной мутации методом ПЦР был экзотикой, теперь можно секвенировать полные геномы любых видов и массово генотипировать потомства от скрещиваний. Это происходит по всему миру, просто где-то с некоторым опозданием.
Вы говорите о секвенировании и генотипировании, чем они отличаются?
— Секвенирование – это когда читают геномные последовательности целиком. Оно может быть полногеномным, когда читают весь текст генома, и выборочным, когда смотрят какую-то часть или даже отдельные гены.
При генотипировании смотрят отдельные точки. Их может быть много, 3 тысячи, 10 тысяч, 300 тысяч и даже больше. Стоит отметить, что генотипирование можно проводить и методом секвенирования. Мы читаем какие-то фрагменты, но интересовать нас будут все равно отдельные точки. Если мы возьмем геном коровы, его длина составит 3 млрд букв, такая информация для селекционера избыточна, обычно ему хватает 50 тысяч отдельных точек.
Когда-нибудь мы придем, наверное, и к тому, что будем получать полные геномы всех животных и растений, потому что это будет дешево и не будет большой разницы. Но пока об этом рано говорить, хотя еще совсем недавно никто не думал, что можно будет массово получать полные геномы для людей. Ну, и достаточно вспомнить о том, какая революция произошла в мире персональной электроники и информационных технологий.
Пока в сельском хозяйстве мы наблюдаем переход от точечного генотипирования (мало организмов, мало генетических маркеров), например, с использованием метода ПЦР, к массовому генотипированию. В этом случае применяются более производительные технологии — ДНК чипов и генотипирование посредствам секвенирования (много организмов, много генетических маркеров).
Вы отметили, что со временем технологии развиваются, становятся доступными по цене, и, следовательно, широко применяются. А как обстоят дела в России? Насколько она отстает в области агрогеномики от западных стран? И как на ее фоне выглядят страны СНГ?
— В России и СНГ, по сравнению с западными странами, генотипируется меньше животных. Если во Франции генотипируют большой процент поголовья, то здесь в России такого нет. Племенные хозяйства генотипируют быков, а материнское поголовье такими технологиями пока слабо охвачено.
Но похожие сложности есть во многих странах. Дело в том, что геномная селекция — довольно новая технология, специалистов в ней разбирающихся немного, и не только в России, но и во всем мире. В авангарде сейчас такие страны, как США и Западная Европа.
Каким образом на Ваш взгляд агрогеномика влияет или может повлиять на продовольственную безопасность? Приведите, пожалуйста, примеры в молочном и мясном животноводстве.
— Конечно, влияет серьезно. Проблемы, которые стоят перед продовольственной безопасностью, связаны с большим ростом населения на фоне изменения климата. Соответственно, нужно производить больше продовольствия, но при этом использовать меньше ресурсов, в том числе сельхозплощадей, потому что становится меньше пригодной земли под пастбища и посевы. Это мировая тенденция, когда из-за урбанизации сокращаются сельхозугодья. Плюс в связи с потеплением большие территории становятся непригодными для земледелия, разрастаются пустыни. Даже в Европе климат становится менее благоприятным для сельского хозяйства. Кроме того, изменение климата приводит к появлению болезней, поражающих растения и животных.
Уточню еще раз — сельскому хозяйству нужно производить продукции больше, но с использованием наименьших ресурсов. И вот как раз здесь и помогут современные технологии, включая агрогеномику, которая, во-первых, увеличивает как продуктивность животных и растений, так и их устойчивость к заболеваниям. Во-вторых, в мире растет процент так называемого среднего класса, что на практике приводит к увеличению потребления мяса — животного белка, вопреки мнению, что растет потребление альтернатив. На самом же деле альтернативы — это просто капля в море и о массовом их потреблении речи пока не идет.
Поэтому в сельском хозяйстве важны продуктивность и экологичность животных, и генетические исследования сейчас направлены на то, чтобы снизить содержание метана, который коровы выделяют, или повысить эффективность кормления.
Отмечу, что за последние 50-100 лет коровы вообще сильно изменились и без всякой геномики, но в современных реалиях геномные технологии – инструмент необходимый для ускорения изменений качеств животного, нужных человеку.
В чем сложность работы в области агрогеномики, и в чем это выражается?
— Сложность в том, что, во-первых, очень много разных животных и растений и у них у всех разные геномы. Во-вторых, агрогеномика порождает много данных, которые нужно систематизировать, организовывать, а это отдельная наука. Ну и в-третьих, нехватка кадров. Долгое время генетика в сельском хозяйстве у нас вообще была не в почете, в аграрных вузах даже такое направление для изучения отсутствовало и только совсем недавно оно появилось. Теперь важно готовить специалистов по агрогеномике. Кстати, таких специалистов вообще в мире мало, а в России особенно.
Вы в первый раз примете участие в Молочной Олимпиаде, каковы ваши ожидания? И что значит это мероприятие для молочной отрасли, популяризации агрономики и для Вас?
— Мне очень интересно поучаствовать в Молочной Олимпиаде. Я посмотрела ее программу, которая охватывает все сферы молочной отрасли, поэтому жду встречи с интересными людьми. Хочется также понять, что происходит в молочной отрасли Казахстана. Мы уже активно работаем с некоторыми организациями в республике и смотрим с позитивом на дальнейшее сотрудничество.
