ДНК-тэхналогіі і ЭКА

- 11:34Адукацыйная прастора, Навука і інавацыі

Як вучоныя ГДАУ дапамагаюць аграрнаму сектару эканомікі, якія даследаванні праводзяць і якое дачыненне ЭКА мае да буйной рагатай жывёлы?

Памочнікі аграрнага сектара

Таццяна Драгун на “Белагра-2022”

У Гродзенскім дзяржаўным аграрным універсітэце больш за 70 гадоў рыхтуюць высокакваліфікаваных спецыялістаў для аграпрамысловага комплексу краіны. І ў тым, што Гродзеншчына многія гады застаецца лідарам у сферы сельскагаспадарчай вытворчасці, ёсць непасрэдная заслуга вучоных установы.

Сёння ва ўніверсітэце створаны і функцыянуюць доследнае поле плошчай 100 га, навукова-даследчы сад, цэнтр навуковага пчалярства, селекцыйны цэнтр па стварэнні новых гатункаў збожжавых культур, аграцэнтр па выпрабаванні новых відаў пестыцыдаў і навукова-даследчы цэнтр інавацыйных тэхналогій. У склад апошняга ўваходзяць: навукова-даследчая лабараторыя ДНК-тэхналогій, біятэхналагічная лабараторыя па рэпрадукцыі сельскагаспадарчых жывёл і лабараторыя “Агра-Вет”. 

У лабараторыі ДНК-тэхналогій на працягу вось ужо 10 гадоў праводзяцца даследаванні па вызначэнні генетычнага патэнцыялу жывёл. Што гэта значыць? Пасля нараджэння, напрыклад, цяляці ў яго бярэцца біялагічны матэрыял. Ён аналізуецца на спецыяльным абсталяванні, што дазваляе выявіць генетычныя захворванні і ступень сваяцтва, прагназаваць будучую прадукцыйнасць і г.д. У выніку не трэба чакаць некалькі гадоў, пакуль карова ці бык падрасце, каб зразумець іх “магчымасці”. Можна адразу фарміраваць высокапрадукцыйны статак.

Апошнія гады ў селекцыйным цэнтры па стварэнні новых гатункаў збожжавых культур выведзены новыя перспектыўныя гатункі азімай пшаніцы і трыцікале з высокай ураджайнасцю. Вучонымі ўніверсітэта распрацаваны тэхналогіі вырошчвання кукурузы і цукровых буракоў. Да таго ж маюцца эфектыўныя навуковыя распрацоўкі ў галіне кормавытворчасці, створаны новыя віды кармоў і кармавых дабавак на аснове прыродных крыніц сыравіны, адходаў перапрацоўкі сельскагаспадарчай прадукцыі.

Самая маладая

Адной з апошніх была створана біятэхналагічная лабараторыя па рэпрадукцыі сельскагаспадарчых жывёл. Яна працуе з 2019 года і сёння з’яўляецца суб’ектам племянной жывёлагадоўлі. Лабараторыя аснашчана самым сучасным высокатэхналагічным абсталяваннем. Яно дае магчымасць праводзіць тэарэтычныя і эксперыментальныя даследаванні па атрыманні, захоўванні і трансплантацыі ранніх эмбрыёнаў буйной рагатай жывёлы па дзвюх сусветных тэхналогіях: класічнай in vivo (вымыванне эмбрыёнаў, што развіваюцца ў арганізме жывёлы) і in vitro (атрыманне эмбрыёнаў у лабараторыі). Таму тут паняцце ЭКА (экстракарпаральнае апладненне) выкарыстоўваюць у дачыненні да буйной рагатай жывёлы. Каб павялічыць колькасць маладняку з якаснымі генамі, гродзенскія вучоныя пачалі вырошчваць эмбрыёны ў лабараторных умовах у спецыяльных інкубатарах, узяўшы за аснову толькі яйцаклетку.

У ГДАУ рыхтуюць аграномаў і інжынераў-тэхнолагаў перапрацоўчых прадпрыемстваў, эканамістаў і бухгалтараў, заатэхнікаў і ветурачоў.

“Вучоныя нашай лабараторыі распрацавалі методыкі атрымання яйцаклеткі ад кароў-донараў, апладнення ва ўмовах in vitro і культывавання эмбрыёнаў. Калі раней для атрымання эмбрыёнаў in vitro яйцаклеткі здабывалі з яечнікаў забітых на мясакамбінаце кароў, то сёння навукоўцамі лабараторыі распрацавана тэхналогія Ovum Pick-Up. Пры ёй яйцаклеткі атрымліваюць ад жывых кароў. Прычым такія донары працуюць без адрыву ад вытворчасці малака і цялят”, — патлумачыла малодшы навуковы супрацоўнік галіновай біятэхналагічнай лабараторыі па рэпрадукцыі сельскагаспадарчых жывёл ГДАУ Таццяна Юр’еўна Драгун.

Па яе словах, гэта ўнікальная тэхналогія не толькі для нашай краіны, але і для ўсёй постсавецкай прасторы. Яна дазваляе пазбегнуць нестабільных вынікаў, характэрных для звычайнай тэхналогіі трансплантацыі. Таму штотыдзень ад кожнага донара можна атрымаць 5—7 эмбрыёнаў добрай якасці. Гэта 250—350 эмбрыёнаў за 50 працоўных тыдняў, а з улікам 50% прыжывальнасці — 125—175 цялят у год. Методыка не дапушчае гарманальнай апрацоўкі, што значна змяншае выдаткі і не нясе ніякіх рызык для жывёлы.

“Атрыманы эмбрыён “у прабірцы” вырошчваюць 7—9 дзён. Пасля яго перасаджваюць рэцыпіенту — падрыхтаванай сурагатнай маці. Калі ж такой магчымасці няма, яго насычаюць крыяпратэктарам і замарожваюць. Паета з замарожаным эмбрыёнам змяшчаецца ў вадкі азот і захоўваецца пры тэмпературы мінус 196°С, калі метабалічная актыўнасць клетак спыняецца. Тэхналогія дазваляе захоўваць эмбрыёны доўга, пры гэтым генетычны матэрыял не псуецца. Пры неабходнасці можна стварыць крыябанк эмбрыёнаў рэдкіх і знікаючых парод і відаў”, — паведаміла навуковец.

Тэхналогія in vitro дазваляе набываць у прынцыпе неабмежаваную колькасць аацытаў, апладняць іх у культуры in vitro і ў любы час атрымліваць любую колькасць эмбрыёнаў на патрэбнай стадыі. А гэта ўжо мае выключную ролю ў атрыманні трансгенных жывёл-прадуцэнтаў, танных і экалагічна бяспечных біялагічна актыўных рэчываў і розных лекавых прэпаратаў.

Гродзенскія вучоныя вырошчваюць эмбрыёнаў жывёл у спецыяльных інкубатарах, беручы за аснову толькі яйцаклетку.

Зараз у лабараторыі вядуцца даследаванні па геномнай ацэнцы ранніх эмбрыёнаў: праводзіцца біяпсія эмбрыёна, далей у ДНК-лабараторыі атрымліваюць пацвярджэнне паходжання (бацька — маці), даследуюць на наяўнасць дэтэрмінантных захворванняў (пры наяўнасці генетычных захворванняў эмбрыёны ўтылізуюцца) і праводзяць геномную ацэнку з выдачай генетычнага пашпарта.

“Увогуле наша лабараторыя выконвае ўвесь спектр даследаванняў, звязаных з размнажэннем жывёл, выкарыстоўваючы сучасныя тэхналогіі in vitro і in vivo. 70% усёй трансплантацыі эмбрыёнаў буйной рагатай жывёлы ў Беларусі выконваюцца нашымі супрацоўнікамі. Дарэчы, у 2021 годзе ў рамках дзяржаўнай праграмы “Аграбізнес” у малочнай жывёлагадоўлі метадам трансплантацыі эмбрыёнаў атрымана 580 эмбрыёнаў, 185 цельнасцей і 174 цяляці. Эканамічная эфектыўнасць прымянення тэхналогіі трансплантацыі эмбрыёнаў перавысіла 1,1 мільёна рублёў”, — падкрэсліла Т.Ю.Драгун.

Шлях у навуку

У 2018 годзе Таццяна Юр’еўна з адзнакай скончыла біятэхналагічны факультэт ГДАУ. Сёння яна ўзначальвае ўніверсітэцкі савет маладых вучоных і ўваходзіць у склад савета маладых вучоных Міністэрства адукацыі. Праўда, калі дзяўчына паступала ва ўніверсітэт, то ў яе нават думкі не было пра навуку. Аднак ужо на другім курсе яна дакладна вырашыла паступаць у магістратуру.

“На пераддыпломную практыку я трапіла ў адно з вядучых аграрных прадпрыемстваў краіны — вытворчы кааператыў імя В.І.Крамко, дзе пасля і засталася працаваць. Але праз некаторы час зразумела: хачу прымяняць свае веды і навыкі больш шырока, а не толькі ў межах вытворчасці. Таму вырашыла вучыцца ў магістратуры. Там і прыйшла любоў да даследчай дзейнасці”, — расказала гераіня.

Працаваць у біятэхналагічнай лабараторыі зможа далёка не кожны, бо неабходна быць вельмі церпялівым, уседлівым і разумець усе працэсы.

На працягу года яна была стажорам у біятэхналагічнай лабараторыі па рэпрадукцыі сельскагаспадарчых жывёл. “Месца ў лабараторыі было адно, а жадаючых — шмат, і на працягу года выбіралі, каму яго аддаць. У выніку яго заняла я. Хоць на самай справе працаваць у біятэхналагічнай лабараторыі зможа далёка не кожны, бо неабходна быць вельмі цярплівым, уседлівым і разумець усе працэсы”, — дадала малодшы навуковы супрацоўнік.

А зацікавілася Т.Драгун рэпрадукцыяй сельскагаспадарчых жывёл менавіта у час работы на вытворчасці: “Гэты этап — адзін з найважнейшых у тэхналогіі атрымання маладняку. Ад дакладнасці і своечасовасці выканання аперацый залежыць канчатковы вынік, — паведаміла яна. — У лабараторыі я праводжу дысертацыйныя даследаванні па тэме “Аптымізацыя ўмоў апладнення аацытаў буйной рагатай жывёлы ў культуры in vitro”. У выніку я планую павысіць выхад эмбрыёнаў, атрыманых у культуры in vitro, да ўзроўню не менш за 40% ад колькасці аацытаў, пастаўленых на культываванне”.

Дарэчы, у навуковых даследаваннях задзейнічаны не толькі прафесары, выкладчыкі, аспіранты і магістранты, але і студэнты. Прычым далучаюцца да навуковай дзейнасці звыш 90% студэнтаў вочнай і завочнай формы навучання. “Пачынаючы з першага курса мы праводзім азнаямленчыя экскурсіі і лекцыі. Далей, на старшых курсах, навучэнцы прыходзяць да нас на практыку. І тут колькасць месцаў мы не абмяжоўваем, каб як мага больш студэнтаў паспрабавалі сябе ў навукова-даследчай дзейнасці. Бо нават калі яны не застануцца ў навуцы, а пойдуць працаваць на вытворчасць, атрыманыя веды лішнімі для іх не будуць”, — пераканана Таццяна Юр’еўна, старшыня ўніверсітэцкага савета маладых вучоных.

“У нас створаны ўсе ўмовы для раскрыцця творчага патэнцыялу і прыродных талентаў асобы і для атрымання глыбокіх ведаў і высокай прафесійнай падрыхтоўкі. Выкарыстоўваюцца прагрэсіўныя метады і тэхналогіі навучання, вядзецца сумесная адукацыйная і навукова-даследчая дзейнасць са спецыялістамі краін блізкага і далёкага замежжа, дзе вучоныя і студэнты ўніверсітэта маюць унікальную магчымасць абмену вопытам і навуковай інфармацыяй”, — дадала Т.Ю.Драгун.

Калі ж гаворка зайшла пра будучыню, то яна прызналася, што пакуль усе яе памкненні звязаны з навукай. Побач з ёй працуе шмат апантаных вучоных, здольных выконваць і актыўна ўкараняць самыя сучасныя тэхналогіі паскоранага размнажэння жывёл. А таму можна не сумнявацца, што разам яны змогуць зрабіць грунтоўны ўклад у развіццё айчыннай жывёлагадоўлі.

Вольга АНТОНЕНКАВА.
Фота Дар’і РЭВА.