Генетики розкрили таємницю "безсмертя" колорадських жуків

Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Scientific Reports, передають Ukr.Media.

«Що цікаво, 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 властивостей або перебудови генома. Все це робить загадку ще більш цікавою для вивчення», - розповідає Шон Шовілль з університету Вісконсіна в Медісоні.

Колорадські жуки - один з перших інвазивних видів комах. Вони поширилися по США і Канаді в кінці XIX століття, після чого «мігрували» разом з провіантом американської армії до Франції в кінці Першої світової війни, звідти жук почав свою переможну ходу по країнах Європи, не потрапивши тільки до Великобританії, де він до цих пір рідко з'являється. До кінця 1940-х років жук досяг меж СРСР.

Перші спроби їх знищити за допомогою пестицидів закінчилися провалом - жуки швидко пристосовувалися до отрути. Боротьба зі шкідниками ускладнюється тим, що у них немає природних ворогів за межами США.

Шовілль з колегами зробив перший крок до того, щоб зрозуміти, в чому причина подібної невразливості комах. Вони розшифрували їх ДНК і порівняли устрій їх генома з іншими шкідниками і нешкідливими комахами.

Як зазначає генетик, його команду цікавили дві речі: як колорадський жук зміг пристосуватися до суворого клімату північних країн за дуже короткий час і чому він виживає при контакті з новими типами інсектицидів.

На перше питання відповідь вдалося отримати. Виявилося, що ДНК картопляних шкідників містить кілька десятків генів, що відповідають за виробництво дуже широкого набору ферментів, здатних перетравлювати вкрай різноманітні білки і цукор. Це, як вважають генетики, дозволяє жуку бути практично всеїдним, незважаючи на його вузьку "спеціалізацію" на картоплі та інших представниках пасльонових.

З іншого боку, Шовілль і його колеги не змогли знайти генів, що відповідають за невразливість колорадських жуків, - ті ділянки ДНК, які обумовлюють протидію інсектицидам, у них мають ту ж структуру і розміри, як і у інших комах. Як сподіваються вчені, подальше вивчення генома допоможе їм зрозуміти, як саме працює ця «суперздатність» жуків.

Проте генетикам вдалося намацати «ахіллесову п'яту» комах: виявилося, що їх клітини широко використовують короткі молекули РНК для блокування дії певних генів, що можна використовувати для створення більш ефективних версій інсектицидів, до яких шкідники пристосуються вже не так швидко, як до ДДТ і інших «вбивць» минулого.

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 розкрити інші таємниці цих шкідників і остаточно вирішити проблему 150-річної давності.