Цивилизация
Ученые из компании «ГенБит» и Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии предложили новую методику экспресс-диагностики болезней картофеля на основе ПЦР-матриц. Созданные тест-системы для выявления 30 наиболее вредоносных патогенов картофеля имеют широкие перспективы использования в сельском хозяйстве. Новая технология уже была применена в ряде регионов России для широкомасштабной проверки картофельных полей на присутствие 15 экономически значимых патогенов. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы опубликованы в журнале Pathogens.
Сегодня большинство коммерческих систем диагностики основаны на принципе «один тест – один патоген». Кроме того, многие из них требуют проведения анализа в стационарных лабораториях персоналом соответствующего уровня квалификации.
Команда ученых из компании «ГенБит» и Всероссийского НИИ фитопатологии предложила новую методику диагностики, основанную на использовании специальных ПЦР-матриц и позволяющую в течение всего 2 часов определить присутствие в образце сразу многих патогенов. В основе метода лежит полимеразная цепная реакция (ПЦР), широко используемая для проведения диагностических исследований в медицине, ветеринарии и фитопатологии. Особенность методики – использование ПЦР-матриц с заранее нанесенными реактивами, позволяющих проводить одновременно до 48 разных реакций.
«В каждую лунку 30- или 48-луночной матрицы наносят смесь реагентов, необходимых для ПЦР-анализа конкретного патогена. Благодаря специальной технологии стабилизации и иммобилизации реагентов на матрице в процессе высушивания, созданной специалистами компании «ГенБит», срок годности готовых матриц при комнатной температуре составляет 3–6 месяцев, существенно превышая таковые у известных мировых аналогов. Для проведения анализа остается только выделить ДНК из образцов, нанести ее в лунки, установить матрицу в микрочиповый амплификатор AriaDNA и запустить процесс. Анализ происходит в автоматическом режиме и занимает около получаса. По завершении работы система сообщает, какие именно патогены были обнаружены», – рассказала соавтор статьи Наталия Стацюк, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела болезней картофеля и овощных культур НИИ фитопатологии.
Сегодня ученые разработали тест-системы для диагностики 30 наиболее вредоносных вирусных, бактериальных, грибковых и нематодных (вызываемых микроскопическими червями) болезней картофеля. Созданные на их основе ПЦР-матрицы для обнаружения вирусных и бактериальных патогенов уже испытали на практике. В 11 регионах России провели масштабную проверку фитосанитарного состояния картофельных полей на присутствие сразу 15 патогенов. Исследования такого масштаба и с таким охватом до настоящего момента не проводили не только в нашей стране, но и в мире. Впервые в России получена информация о присутствии и составе смешанных вирусных инфекций.
Таким образом, предложенная технология позволит оценивать качество импортируемого и выращиваемого картофеля, а также диагностировать его болезни на ранних стадиях и контролировать присутствие карантинных патогенов, причем даже в условиях полевых лабораторий. Кроме того, она будет полезна региональным производителям картофеля, которые смогут подбирать сорта, устойчивые к распространенным в регионе возбудителям заболеваний, для минимизации потерь урожая. Высокая степень стандартизации результатов и возможность их пересылки в единый центр обработки и анализа может в перспективе привести к созданию мониторингового центра по болезням картофеля, куда будет стекаться в оперативном режиме вся информация по фитосанитарной ситуации в России.
