საშუალო სკოლის მოსწავლემ კარტოფილის მომკვდარი სოკოების აღმოსაჩენად სატესტო სისტემა შეიმუშავა

 ნოვოსიბირსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის სპეციალიზებული საგანმანათლებლო სამეცნიერო ცენტრის (SESC NSU) მე-10 კლასის მოსწავლემ, მარინა ლაზარევამ, თავის სამეცნიერო ხელმძღვანელებთან ერთად შეიმუშავა ტესტის სისტემა, რომელიც საშუალებას იძლევა სწრაფად გამოავლინონ სოკოების გვარის წარმომადგენლები. Verticillium ძვირადღირებული აღჭურვილობის საჭიროების გარეშე. ეს პათოგენები 200-ზე მეტ მცენარის სახეობაზე მოქმედებენ, მათ შორის კარტოფილზე, და ყოველწლიურად მნიშვნელოვან ზიანს აყენებენ სოფლის მეურნეობას. ტრადიციული დიაგნოსტიკური მეთოდები 7-დან 14 დღემდე გრძელდება, რაც ფართომასშტაბიან სკრინინგს ართულებს. მიუხედავად იმისა, რომ PCR ანალიზი უფრო სწრაფია, ის რთულ და ძვირადღირებულ აპარატურას მოითხოვს. ნოვოსიბირსკელმა ახალგაზრდა მკვლევარმა შემოგვთავაზა ალტერნატივა - LAMP ტექნოლოგია (მარყუჟის შუამავლობით იზოთერმული ამპლიფიკაცია), მაღალმგრძნობიარე დნმ-ის კოპირების მეთოდი, რომელიც მუდმივ ტემპერატურაზე მუშაობს. ის არ საჭიროებს თერმულ ციკლერს და შეუძლია პათოგენის აღმოჩენა 30-60 წუთში სტანდარტულ ლაბორატორიაში ან თუნდაც საველე პირობებში.

პირველ რიგში, სტუდენტმა ჩაატარა ათი სხვადასხვა დნმ-ის თანმიმდევრობის ბიოინფორმატიული ანალიზი. Verticillium სახეობები და საერთო სეგმენტი გამოავლინა. შემდეგ მან სპეციალიზებული პროგრამული უზრუნველყოფა გამოიყენა პრაიმერების შესაქმნელად - მოკლე მოლეკულები, რომლებიც მხოლოდ სამიზნე პათოგენის დნმ-ს ამოიცნობენ და უკავშირდებიან. მთავარი გამოწვევა არასპეციფიკური რეაქციები იყო, სადაც ტესტი მოქმედებდა სუფთა ნიმუშებშიც კი, სოკოს გარეშე. პირობების ოპტიმიზაციით - ტემპერატურის რეგულირებით, პრაიმერისა და მაგნიუმის იონების კონცენტრაციის გაზრდით და „ცხელი გაშვების“ ტექნიკის გამოყენებით - მაღალი სპეციფიკურობა იქნა მიღწეული. ტესტირების სისტემა ახლა მხოლოდ სამიზნე სოკოს დნმ-ზე რეაგირებს და წარმატებით გაიარა ექსპერიმენტული ვალიდაცია.