Генная инженерия на службе лесного хозяйства

Учёные Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства зарегистрировали в Роспатенте Базу данных «Перечень генетических конструкций, использованных для редактирования генов цветения у Populus tremula L.».

Лесная генетика и биотехнология, включая современные методы геномной селекции и геномного редактирования, - одно из приоритетных направлений научно-исследовательской деятельности СПбНИИЛХ. Оно открывает совершенно новые перспективы в решении таких задач лесного хозяйства, как увеличение продуктивности древостоев и устойчивости создаваемых лесных насаждений, повышение экономической эффективности всего лесного сектора.

Преимущество технологии геномного редактирования  заключается в том, что  в организм не внедряется инородный генетический материал. Для изменения того или иного признака, мутация прицельно вносится точно в нужный ген. Более того, эти мутации не отличаются от тех, что возникают естественным путём.

В Санкт-Петербургском НИИ лесного хозяйства с использованием экологически безопасного метода геномного редактирования ведутся работы по созданию генетически улучшенных древесных пород с определёнными заданными признаками, например, повышенными темпами роста или устойчивостью к различным заболеваниям.

Так, в рамках темы государственного задания «Получение стерильных экологически безопасных форм древесных пород методом геномного редактирования» была создана коллекция стерильных, экологически безопасных клонов осины в виде контейнеризированных саженцев с отредактированным участком генома, влияющим на развитие генеративных органов, с повышенными темпами роста и устойчивости к сердцевинной гнили. Элитные клоны могут быть использованы для создания плантаций в регионах Европейской части РФ с коротким циклом производства. Прогнозируемый экономический эффект может составить в среднем до 20% повышения темпов роста деревьев.

Ещё одним этапом работы по теме госзадания стала Базы данных «Перечень генетических конструкций, использованных для редактирования генов цветения у Populus tremula L.» (Свидетельство о регистрации № 2025620494 от 28.01.2025). Populus tremula L. - осина обыкновенная, одна из важнейших лесообразующих пород России в Европейской части, Сибири и на Дальнем Востоке.

База данных (БД) содержит нуклеотидные последовательности 25 спейсеров для синтеза на их основе направляющих (гидовых) РНК с целью редактирования первого экзона генов PLFY и PAG-1, отвечающих за цветение. Отбор проведён с учётом оценки их эффективности, специфичности, вторичной структуры и ряда других параметров, которые могут влиять на редактирование. Перечень представленных в базе данных конструкций прошёл лабораторную апробацию. 

Авторы БД сотрудники НИО генетики и биотехнологий института: Е.К. Потокина, В.А. Волков, Д.С. Каржаев, М.В. Тис, Е.Д. Сафронычева.

Запатентованный СПбНИИЛХ РИД может быть использован для дальнейших исследований в области геномного редактирования. База данных предназначена для разработки биотехнологической конструкции CRISPR/Cas-компонентов для избирательной модификации последовательностей генов PLFY и PAG-1.

СПбНИИЛХ имеет более 50 патентов и свидетельств о государственной регистрации РИД практически во всех областях лесной науки. Подробнее об изобретениях и разработках учёных можно узнать на сайте института в разделе «Лицензии, патенты, свидетельства».