Как слабост в ДНК-то на насекомите може да трансформира пест контрола
Учени откриха „ахилесовата пета“ на насекомите, а именно идентифицираха ген, чиято мутация ги прави уязвими към топлина. Това отваря вратата към нова ера в пест контрола, в която комари могат да бъдат контролирани само с топлинна обработка след въвеждане на определена генетична мутация. Без препарати, по екосъобразен и устойчив начин.
Интересът към биотехнологичните подходи в борбата с вредителите нараства както в научните среди, така и сред сериозните пест контрол фирми като Превента ДДДД ЕООД, които следят всички иновации в сферата.
Какво точно откриват учените? След десетилетия изследвания върху Средиземноморската плодова муха Ceratitis capitata, те успяват да идентифицират гена, който отключва топлинно индуцираната смъртност при женските ембриони и позволява мъжките бъдат направени стерилни. Нарича се Lysyl-tRNA synthetase (LysRS).
Откритието е резултат от съвместна работа на международен екип учени от Университета в Гисен (Германия) и съвместния център на Организацията по храната и земеделието на ООН и Международната агенция за атомна енергия (FAO и МААЕ). Научната публикация с резултатите се появи в престижното списание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Как действат научните изследователи? Прилагат метод, наречен техника за стерилизиране на насекоми” (SIT) посредством топлинна обработка в лабораторни условия.
Първо, въвеждат мутация във въпросния ген LysRS на Ceratitis capitata, която го прави температурно чувствителен – при определено загряване, функцията му се нарушава. След това яйцата с тази мутация се подлагат на краткотрайна термична обработка, при която оцеляват само мъжките. Оцелелите мъжки екземпляри се подлагат на облъчване, което ги прави неспособни да се създадат поколение.
Така, при масово освобождаване на стерилни мъжки в природата, голяма част от женските се чифтосват с тях, но не снасят оплодени яйца и популацията на тези мухи постепенно намалява. Средиземноморската плодова муха е инвазивен вредител, който нанася сериозни щети на над 250 вида плодови и зеленчукови култури в световен мащаб.
Какво прави откритието на LysRS и тази сабост в ДНК-то на плодовата муха толкова значимо? Причината е, че такъв ген притежава не само Ceratitis capitata, но и много други насекоми – мухи, комари и други вредители.
Тоест, същата техника може да се прилага за контролиране на популациите на редица вредители, които нанасят щети на селскостопанската продукция (като плодовата муха) или пък представляват здравословен риск за нас, хората (като тигровите комари например). И то без употребата на никакви препарати – методът е напълно екосъобразен.
FAO/IAEA вече прилагат тази технология за ограничаване популациите на комари в Бразилия, Куба, Китай, Судан и други държави, в които тези насекоми отнемат хиляди животи всяка година. Комарите могат да пренасят малария, денга, чикунгуня западнонилска треска и други опасни заболявания. А в последните десетилетия тези заболявания постепенно се превръщат от ендемични за определени региони в световна заплаха.
( Image:R. A. Aumann/JLU)