Генетически модифицированные насекомые-самцы сокращают продолжительность жизни своих самок01.02.2025 Насекомые-самцы, несущие ядовитые белки, передают их самкам, распространяющим болезни, сокращая их продолжительность жизни и обеспечивая метод борьбы с вредителями.
![]()
Иногда тихой ночью, когда воздух наполнен тишиной, резкое, ноющее жужжание комара нарушает спокойствие. Эти кровососущие насекомые, нарушающие глубокий сон людей, также ответственны за распространение таких заболеваний, как денге, чикунгунья, малярия и лихорадка Зика, которые ежегодно поражают миллионы людей по всему миру.
Учитывая вредное воздействие пестицидов на окружающую среду в сочетании с появлением комаров, устойчивых к пестицидам, ученые ищут альтернативные экологически безопасные подходы к борьбе с вредителями.
Теперь исследователи разработали новый метод контроля популяции, при котором самцы насекомых, несущие токсичные белки, могут отравлять самок, распространяющих болезни, во время спаривания. Результаты, опубликованные в Nature Communications, описывают метод генетического биоконтроля, который предлагает быстрое и эффективное решение для борьбы с вредителями.
Такие подходы не совсем новы. В 1950-х годах, когда исследователи скрещивали самок насекомых с радиологически стерилизованными самцами, они не производили потомства, сокращая популяцию следующего поколения. Совсем недавно ученые размножили у насекомых трансгены, которые снижают приспособленность будущих поколений, что приводит к сокращению популяции насекомых. Хотя такие методы многообещающие, для их применения требуется по крайней мере одно поколение: самки насекомых могут не производить потомство, но они могут продолжать передавать инфекции.
“Как мы узнали из COVID-19, для предотвращения эпидемий важно как можно быстрее сократить распространение этих заболеваний”, - сказал автор исследования Сэмюэл Бич, аспирант лаборатории биолога Мачея Маселко в Университете Маккуори в пресс-релизе.
Бич и Маселко исследовали, могут ли они воздействовать на самок насекомых, распространяющих болезни. Другие исследователи ранее использовали белки в сперме самцов, чтобы снизить физическую форму и фертильность их самок. Эта физиологическая реакция вызвана белками семенной жидкости, вырабатываемыми во вспомогательных железах самцов, которые передаются самкам вместе со спермой во время спаривания.
Основываясь на этих данных, исследователи намеревались идентифицировать белки, которые были бы токсичны только для самок насекомых и не оказывали бы эффекта на млекопитающих. Используя базы данных, такие как FlyAtlas 2, исследователи сузили круг специфичных для насекомых белков яда пауков и морских анемонов.
Бич и Маселко использовали муху Drosophila melanogaster, чтобы проверить правильность концепции метода, который они назвали техникой токсичных самцов (TMT). Они генетически модифицировали самцов мух для производства инсектицидных белков в их репродуктивных путях (TMT-самцы). Исследователи исследовали, как экспрессия токсичных белков влияет на продолжительность жизни самцов мух. В то время как самцы мух, несущие белки яда паука, жили столько же, сколько мухи дикого типа, у мух, несущих белки яда морской анемоны, продолжительность жизни была сокращена. Однако анализы ухаживания показали, что экспрессия этих ядовитых белков не влияет на способность самцов мух ухаживать за самками.
Воодушевленные этими результатами, исследователи скрестили самцов TMT, несущих яд паука или морской анемоны, с самками мух. Анализы долголетия показали, что самки, спаренные с самцами TMT, имели значительно меньшую продолжительность жизни по сравнению с самками, спаренными с самцами дикого типа.
Затем исследователи попытались оценить, насколько этот подход генетического биоконтроля может сравниться с используемыми в настоящее время методами борьбы с вредителями. Они разработали компьютерные модели для имитации обычных вмешательств и ТМТ, чтобы предсказать их способность подавлять популяции Aedes aegypti, вида комаров, переносчиков лихорадки денге и Зика. Модели предсказывали, что по сравнению с традиционными методами применение нового подхода может значительно снизить частоту кровопускания, что может снизить передачу заболеваний.
Хотя это указывает на вероятность применения TMT к комарам, исследователи отметили необходимость тщательной проверки этого. “Нам все еще нужно внедрить это на комарах и провести тщательные испытания на безопасность, чтобы убедиться в отсутствии рисков для людей или других видов, не являющихся мишенью”, - сказал Маселко.
Источник: TheScientist
Комментарии:Пока комментариев нет. Станьте первым! |