Dažnai devintoje klasėje pradėti projektai virsta metodiniu darbu, kuris tęsiamas net kelerius metus. 2020 m.m. pradžioje, keturios LSMU gimnazijos devintokės Kamilė Leščiukaitė, Kaja Kubiliūtė, Emilija Stenionytė ir Ieva Galminaitė susidomėjo biotechnologijos kryptimi ir nusprendė pasirinkti temą „Tabako genetinė transformacija naudojant bakteriją Agrobacterium Tumefaciens“. Į kilusią idėją teigiamai sureagavo biologijos mokytoja Simona Drulė, sulaukėme susidomėjimo ir paskatinimų, nes žinios apie biotechnologijas yra įdomios ir naujos.

Tabakas – tai labai plačiai naudojamas modelinis augalas biotechnologijose. Mūsų projekto laboratoriniam darbui buvo panaudotas paprastasis tabakas (lot. Nicotiana tabacum), nes DNR įterpimo technologijos į šį augalą yra labiausiai išvystytos. Bakterija Agrobacterium Tumefaciens sukelia augalų vėžį arba gumbą, nuo kurio kenčia obelys, kriaušės, vyšnios, slyvos, vynmedžiai, pomidorai ir kt. Inžinerijos galimybės leidžia perkelti Ti plazmidės T-DNR sritį į augalo chromosomas. Integracijos vieta augalo chromosomoje yra atsitiktinė. Siekiant, kad T-DNR ne sukeltų auglių, o koduotų žmogui naudingus baltymus, auksino, citokinino ir opinogenai pakeičiami žmogui naudingais genais. Tai sudėtingas procesas, trunkantis ne vieną mėnesį. Mūsų darbo tikslas – genetiškai transformuoti tabako mikroūgliusagrobakterija, turinčią binarinius vektorius su fluorescencijąsukeliančiais genais.

Asmeninio archyvo nuotr.

Projektą „Tabako genetinė transformacija naudojant bakteriją Agrobacterium Tumefaciens“ padėjo įgyvendinti Rytis Rugienius,LAMMC sodininkystės ir daržininkystės instituto vyresnysis mokslo darbuotojas. Jis moksliniame darbe jau yra ištyręs braškių regeneravimo sąlygas iš gemalo elementų embrioniniame vystymosi periode, nustatęs atsparių šalčiui braškių sėjinukų atrankos in vitro kriterijus, atrinkęs, įvertinęs koreliaciją tarp atsparumo šalčiui in vitro ir in vivo, sukūręs atsparių šalčiui braškių atrankos in vitro technologiją. Išspausdino per 70 mokslinių, 8 mokslo populiarinimo straipsnius. Bendraudamos su dr. R. Rugieniumi, pastebėjome jo iškalbingumą, norą padėti, sąmoningą požiūrį į pasirinktą sritį, profesionalius patarimus.

Kaip įgyvendinome tokį sudėtingą projektą? Pirmiausia, pasikonsultavusios su genetikos specialistu Ignu Galminu, aptarėme projekto idėją bei numatėme veiklos planą. Nusprendėme, kad tyrimą vykdysime Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Sodininkystės ir daržininkystės institute, Sodo augalų genetikos ir biotechnologijos skyriuje, Kriobiologijos laboratorijoje Babtuose Kauno raj. Darbą pradėjome konsultacija su dr. R. Rugieniumi ir nusprendėme, ką atliksime kiekvieno ciklo metu. Laboratorijoje pasėjome tabako sėklų, keletą kartų pasidomėjome, paruošėme terpę agrobakterijų suspensijai. Kai tabako augalas užaugo norimo ūgio, į augalo gyslas įšvirkštėme terpę su agrobakterijomis. Stebėjome jų poveikį tabako augalui. Po kelių savaičių tabako augalo lapai ėmė švytėti žaliai dėl GFP baltymo fluorescencijos UV šviesoje. Džiaugėmės, kad eksperimentas pavyko.

Tokie projektai ateityje gali parodyti puikių rezultatų genetiškai modifikuotų augalų srityje. Genų inžinerija gali išspręsti daugelį globalinių problemų. Tai įrodo JAV įkurtos stambios „DuPont“, „Monsanto“ sėklų kompanijos, kurios dominuoja rinkoje ir turi daug filialų bei skyrių įvairiose pasaulio šalyse. Genetiškai modifikuoti augalai yra atsparesni ligoms ir kenkėjams, o produktai atitinka aukštesnius maisto kokybės reikalavimus.

Asmeninio archyvo nuotr.

Projektas „Tabako genetinė transformacija naudojant bakteriją Agrobacterium Tumefaciens“ suteikė galimybę susipažinti su moksline literatūra, išsiaiškinti nesuprantamus terminus, pagilinti biologijos dalyko žinias, o svarbiausia – susipažinome su įdomiais žmonėmis, kantriai ir nuoširdžiai padedančiais vykdyti projektą. Už tai jiems tariame nuoširdų AČIŪ.

Nors eksperimentą vykdėme COVID-19 pandemijos metu, turėjome paisyti karantino reikalavimų, tačiau džiaugiamės rezultatais ir tuo, ką patyrėme.