22 мая 2019, среда, 08:37
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Бактерия – «троянский конь»

Поцелуйный клоп (Rhodnius prolixus)
Поцелуйный клоп (Rhodnius prolixus)
Wikimedia Commons

Предложен новый метод воздействия на насекомых, в котором в качестве орудия выступают бактерии, населяющие пищеварительную систему этих насекомых. Метод обещает быть эффективным для целого ряда видов, в том числе и опасных для человека.

В основе метода лежит РНК-интерференция – механизм, используемый организмами для регулирования активности генов. Регуляция происходит за счет того, что к матричным РНК, которые клетка использует в качестве «матрицы» для синтеза белков, присоединяются особые молекулы – малые интерферирующие РНК. В результате матричная РНК не может запустить в рибосоме синтез соответствующего белка, и его выработка в клетке снижается. Хотя в клеточном ядре ген продолжает работать, синтезируя матричную РНК, фактически он оказывается выключенным.

Механизм РНК-интерференции у ряда видов насекомых были изучен уже некоторое время назад, и у ученых возникло желание использовать это явление для воздействия на насекомых. Но проблемой стала доставка соответствующих малых интерферирующих РНК в организм насекомого. Теперь выяснилось, что помощь в этом деле могут оказать бактерии. Ученые из Университета Суонси в Уэльсе назвали эту технологию симбионто-опосредованной РНК-интерференцией. Бактерии-симбионты из кишечника насекомых, передают им нужные цепочки РНК, которые «отключают» выработку определенных белков в их организме.

Метод был испытан на двух видах насекомых. Первый – поцелуйный клоп (Rhodnius prolixus). В подсемейство триатомовых, или поцелуйных, клопов входит более сотни видов, которые предпочитают наносить укус в район слизистых оболочек, например, в губы человека, за что им и было дано такое название. Вид Rhodnius prolixus обитает в Центральной и Южной Америке и служит переносчиком болезни Шагаса (подробнее о ней мы рассказали в отдельном очерке). Вторым участником испытаний стал западный цветочный трипс (Frankliniella occidentalis) – небольшое насекомое длиной всего лишь около миллиметра, которое прокалывает листья растений и питается их клеточным соком. Западный цветочный трипс способен питаться на десятках видов растений, от гвоздик и хризантем до лопуха и огурцов. Уроженец Калифорнии, он с 1980-х годов широко распространился по Европе, Австралии, Китаю и Южной Америке. Пораженные им растения в лучшем случае снижают урожайность, а при сильном заражении гибнут. Помимо этого западный цветочный трипс переносит ряд вирусных болезней, поражающих растения. При этом трипс сумел развить у себя устойчивость к большинству пестицидов.

У поцелуйных клопов исследователи решили отключать гены, ответственные за способность к размножению. Для западных цветочных трипсов подобрали гены, неправильная работа которых должна была приводить к гибели насекомого на личиночной стадии. Соответствующие малые интерферирующие ДНК были при помощи кишечных бактерий доставлены в организм клопов и трипсов. В результате фертильность поцелуйных клопов снизилась на 100 %, а личиночная смертность трипсов достигла 60 %.

Ученые считают, что симбионто-опосредованная РНК-интерференция будет применима к широкому диапазону видов насекомых, как переносчиков опасных болезней, так и сельскохозяйственных вредителей. В случае дальнейшего развития метода можно будет оказаться от использования больших количеств пестицидов, которые сейчас тратятся на сдерживание ряда насекомых-вредителей. Среди первоочередных целей авторы метода называют комаров из рода Aedes, которые распространяют желтую лихорадку, лихорадку денге, вирус Зика и многие другие болезни.

Как указывают авторы, главным условием возможности применить их метод служит наличие у насекомых таких видов бактерий-симбионтов, которые можно было бы культивировать в лабораторных условиях. Уже сейчас ясно, что помимо комаров рода Aedes к таким насекомым относятся комары Anopheles (переносчики малярии), муха цеце (переносчик сонной болезни), цитрусовая белокрылка (вредитель плодовых растений), а также медоносная пчела.

Для каждого вида насекомых, на которое люди захотят оказать воздействие при помощи РНК-интерференции, планируется определять специфический вид бактерий-симбионтов, обитающий только в организме данного насекомого. А также нужно определить ген или несколько генов, работу которых предстоит регулировать. Для этого можно будет использовать данные, которые в данный момент собираются в рамках масштабного проекта i5k, посвященного прочтению геномов 5000 видов насекомых и других членистоногих.

Воздействие на работу генома насекомых, которое будет осуществляться при помощи симбионто-опосредованной РНК-интерференции, может быть не только губительным. Возможно, данный метод позволит решить многие проблемы, связанные с медоносными пчелами и другими ценными опылителям, сделав их более устойчивыми к патогенам.

Итоги эксперимента изложены в статье, опубликованной журналом Proceedings of the Royal Society B.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.