Зловити і окільцювати комара неможливо, і, щоб дослідити їх поширення, потрібні більш ювелірні інструменти. Американські вчені запропонували використовувати для цього ДНК-мітки, поміщені всередину білкових кристалів.
Як відомо, комарі – найнебезпечніші тварини на планеті. Через них гине на порядки більше людей, ніж від отруйних змій, акул або вовків, разом узятих. Головна небезпека, пов’язана з комарами, — хвороби, які вони розносять, перш за все малярія. Щоб краще зрозуміти, як відбувається поширення цих інфекцій, корисно розібратися з тим, як переміщаються самі комахи, наскільки швидко і далеко.
Однак комар – не птах: навіть якщо вдасться закріпити на ніжці мікроскопічне кільце, шанси виловити цю ж саму комаху через кілька днів або тижнів незначні. Для їх моніторингу намагаються використовувати більш “масові” і складні методи, включаючи обробку спеціальним порошком, який флуоресціює в ультрафіолетових променях.
Але такий метод не дуже надійний, до того ж порошок, що світиться може впливати на долю комах і їх шанси вижити, спотворюючи отримані результати. Тому команда біологів з Університету штату Колорадо запропонувала новий підхід для відстеження комарів. Стаття Ребеки Кедінг (Rebekah Kading) і її колег опублікована в журналі PNAS Nexus.
Загальна схема нового способу позначення та відстеження комарів / ©Stuart et al., 2022
В якості міток вчені вибрали короткі фрагменти ДНК, в яких, немов у написі на кільці для птахів, можна закодувати всю потрібну інформацію. А захисними “контейнерами” для них служать кристали ізопреноїд – зв’язуючого білка CJ кампілобактерій C. jejuni. Ці структури відрізняються високою стійкістю і містять пори відповідного діаметру, приблизно 13 нанометрів.
Завантажені ДНК білкові кристали вчені додавали в їжу, якою харчувалися личинки комарів. Експерименти підтвердили, що такі мітки зберігаються і виявляються в кишечнику у вже дорослих комах. Щоб виділити ДНК з кристалів, їх досить помістити в розчин, що містить АТФ. Після цього залишається прочитати її послідовність за допомогою звичайної полімеразної ланцюгової реакції.
Вчені випробовували новий метод в польових умовах протягом трьох останніх років, в різних локаціях в межах штату Колорадо. Тепер вони планують провести експерименти в тропічних країнах, де проблема з комарами стоїть особливо гостро. Крім того, їх цікавить питання про те, чому білкові кристали CJ так довго зберігаються в шлунку у комах.