Американські генетики розшифрували ДНК колорадських жуків і виділили гени, які відповідають за незвично швидке пристосування цих комах до нових умов.
«Нам не вдалося знайти серйозних відмінностей в структурі генів, що відповідають за опір інсектицидам, між колорадськими жуками та іншими комахами. Схоже, що вони придбали цю здатність не в результаті появи нових генів або перебудови геному. Все це робить загадку пристосовності колорадських жуків ще цікавішою для вивчення », – розповідає Шон Шовілль з університету Вісконсину в Медісоні.
Колорадський жук – один з перших інвазивних видів комах. Вони поширилися по США і Канаді в кінці 19 століття, після чого «мігрували» разом з провіантом американської армії до Франції в кінці Першої світової війни і до Німеччини після Другої світової війни.
Шовілль і його колеги зробили перший крок до того, щоб зрозуміти, в чому причина стійкості цих жуків. Вони розшифрували їх ДНК і порівняли з ДНК інших шкідників і нешкідливих комах. Як зазначає генетик, його команду цікавили дві речі: як колорадський жук зміг пристосуватися до життя в суворому кліматі північних країн за дуже короткий час і як він виживає при контакті з новими типами інсектицидів.
Вчені отримали відповідь на перше запитання. Виявилося, що ДНК картопляних шкідників містить в собі кілька десятків генів, що відповідають за виробництво дуже широкого набору ферментів, здатних перетравлювати вкрай різноманітні білки і цукри. Це, як вважають генетики, дозволяє колорадському жуку бути практично «всеїдною» комахою, незважаючи на його вузьку спеціалізацію на картоплі та інших пасльонових рослинах.
З іншого боку, Шовілль і його колеги не змогли знайти генів, що відповідають за невразливість колорадських жуків – ті ділянки ДНК, які відповідають за протидію інсектицидам, у них мають ту ж структуру і розміри, як і в інших комах. Як сподіваються вчені, подальше вивчення геному допоможе їм зрозуміти, як саме працює ця «суперздатність» жуків.
Проте, генетикам вдалося намацати «ахіллесову п’яту» колорадських жуків – виявилося, що їх клітини широко використовують короткі молекули РНК, щоб зупиняти роботу певних генів. Це знання можна використовувати для створення більш ефективних версій інсектицидів, до яких шкідники пристосуються не дуже скоро.
Як зазначив Шовілль, зараз його команда знаходиться в процесі розшифровки ДНК ще сотні колорадських жуків і декількох їх родичів, чиї геноми, як сподіваються вчені, допоможуть їм розкрити інші таємниці цих шкідників і остаточно вирішити проблему 150-річної давності.
Натхнення: www.popmech.ru