№01 январь 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Гены, дрожжи и… человек

Рассказывает кандидат биологических наук Дмитрий Кнорре, ведущий научный сотрудник Института физико-химической биологии им. А. Н. Белозер-ского МГУ. Беседу ведёт Наталия Лескова

Дмитрий Алексеевич Кнорре. Фото Наталии Лесковой.
Митохондрии дрожжей. Чтобы получить эту фотографию, к клеткам дрожжей добавили флуоресцентный краситель — тетраметилродамин. Тетраметилродамин проникает в клетки, а там накапливается в митохондриях. Возбуждая флуоресценцию зелёным светом, в клетках можно наблюдать свечение в красном спектре. Красные продолговатые объекты — это митохондрии. Границы отдельных клеток обозначены пунктиром. Фото Ксении Галкиной.

— Дмитрий Алексеевич, вы занимаетесь исследованием дрожжей. Почему именно этот объект вас заинтересовал?

— Есть большая доля случайности, что мне попались дрожжи, и я рад этому. Работать с дрожжами интересно, это нас приближает к базовым принципам биологии — ведь человеку интересен прежде всего человек, поэтому мы стремимся узнать как можно больше про человека. Но работать с линиями клеток человека сложно. Там есть свои проблемы и неудобства. Поэтому для изучения биологических принципов и закономерностей используются модельные объекты. Обычно это крыса, плодовая мушка дрозофила, нематода…

— Дрожжи — это тоже довольно распространённый модельный объект. Чем он привлекателен?

— Да, это один из самых стандартных модельных объектов. На дрожжах очень много всего было открыто впервые. Почему дрожжи оказались таким удачным модельным объектом? Первое — это очень маленькое время генерации. Мы можем посадить клетки, а назавтра ставить с ними эксперимент. Ни с нематодами, ни с насекомыми, ни тем более с мышами такое невозможно. С дрожжами можно тестировать сразу большое количество гипотез, быстро менять зоны эксперимента, по полной использовать свою фантазию.

Но это сопряжено и с некоторыми недостатками: дрожжи это грибы и они по происхождению далеки от человека, дальше, чем нематоды и плодовые мушки. Впрочем всё же сильно ближе, чем растения. В биологии дрожжи воспринимают как модель эукариотической клетки. Там маленькое время удвоения, быстрая скорость роста, быстрый способ накопления биомассы. А также простота генетической манипуляции, что сделало их излюбленным модельным объектом учёных.

Сейчас технологии идут вперёд, получается делать сложные генетические вещи с насекомыми и с животными, но какое-то время назад дрожжи были чуть ли не единственным объектом, который легко модифицировать генетически, залезть в геном и что-то в нём изменить.

— Почему так?

— Это связано в основном с двумя вещами. Первое — то, что в клетках дрожжей постоянно активна система гомологичной рекомбинации, и если чужеродная ДНК попадает в ядро клетки дрожжей, то она легко интегрируется в их собственную ДНК. Иначе говоря, модифицировать геном дрожжей много проще, у них исходно заложена эта функция в их собственных свойствах, в их физиологии. Это позволяет легко получать мутантов...

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее