1950 жылдары Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін, төсек қандалаларының таралуы бүкіл әлемде дерлік жойылды, бұл ... пайдалану арқылы жүзеге асты.инсектицидДихлордифенилтрихлорэтан, ДДТ ретінде белгілі, кейіннен тыйым салынған химиялық зат. Дегенмен, қалалық зиянкестер бүкіл әлемде қайта көбейіп, оларды бақылау үшін қолданылатын бірқатар инсектицидтерге төзімділік танытты.
«Медициналық энтомология журналында» жарияланған зерттеуде Вирджиния Тех университетінің қалалық энтомолог Уоррен Бут бастаған зерттеу тобының инсектицидтерге төзімділікке әкелуі мүмкін генетикалық мутацияларды қалай анықтағаны егжей-тегжейлі сипатталған.
Бұл жаңалық Буттың аспирант Камилла Блок үшін молекулалық зерттеулердегі дағдыларын жетілдіру үшін ұйымдастырған зерттеуінің нәтижесі болды.
Қалалық зиянкестермен айналысатын Бут неміс тарақандары мен ақ шыбындарының жүйке жасушаларында пестицидтерге төзімді генетикалық мутацияны ұзақ уақыт бойы байқаған. Бут Блокқа 2008 және 2022 жылдар аралығында Солтүстік Американың зиянкестермен күрес компаниялары жинаған 134 түрлі төсек қандаласының әрқайсысынан бір төсек қандаласының үлгісін алып, олардың барлығында бірдей жасушалық мутация бар-жоғын білуді ұсынды. Нәтижелер екі түрлі популяциядан алынған екі төсек қандаласының бірдей жасушалық мутациясы бар екенін көрсетті.
«Бұл менің соңғы 24 үлгім», - деді энтомологияны зерттейтін және Инвазивті Түрлер Серіктестігінің мүшесі Буллок. «Мен бұрын ешқашан молекулалық зерттеулер жүргізген емеспін, сондықтан осы молекулалық дағдылардың барлығы мен үшін өте маңызды болды».
Төсек қандалаларының таралуы жаппай туыстық қатынасқа байланысты генетикалық тұрғыдан біркелкі болғандықтан, әр үлгіден тек бір ғана үлгі әдетте популяцияны көрсетеді. Бірақ Бут Буллоктың мутацияны тапқанын растағысы келді, сондықтан олар анықталған екі популяциядан да барлық үлгілерді тексерді.
«Біз екі популяциядан да бірнеше адамды қайта тексерген кезде, олардың әрқайсысында мутация бар екенін анықтадық», - деді Бут. «Демек, олардың мутациялары бекітілген және олар біз неміс тарақанында тапқан мутациялармен бірдей».
Бут неміс тарақандарын зерттеу арқылы олардың инсектицидтерге төзімділігі жүйке жүйесінің жасушаларындағы генетикалық мутацияларға байланысты екенін және бұл механизмдер қоршаған ортамен анықталатынын білді.
«Rdl гені деп аталатын ген бар. Бұл ген басқа да көптеген зиянкес түрлерінде кездеседі және диелдрин деп аталатын инсектицидке төзімділікпен байланысты», - дейді Фралин тіршілік ғылымдары институтында жұмыс істейтін Бут. «Бұл мутация барлық неміс тарақандарында бар. Біз бұл мутациясыз популяцияны таппағанымыз таңқаларлық».
Зертханада төсек қандалаларына қарсы тиімді екені дәлелденген екі инсектицид - Фипронил мен диелдрин бірдей әсер ету механизмімен жұмыс істейді, сондықтан мутация теориялық тұрғыдан зиянкестердің екеуіне де төзімділігін арттырды, деді Бут. Диелдринге 1990 жылдардан бері тыйым салынған, бірақ қазір фипронил тек мысықтар мен иттерге қарсы жергілікті бүргелерді бақылау үшін қолданылады, төсек қандалаларына қарсы емес.
Бут фипронилді жергілікті емдеуді қолданатын көптеген үй жануарларының иелері мысықтары мен иттерінің олармен бірге ұйықтауына мүмкіндік береді, бұл олардың төсек жабдықтарын фипронил қалдықтарына ұшыратады деп күдіктенеді. Егер төсек қандалалары мұндай ортаға енгізілсе, олар байқаусызда фипронилге ұшырауы мүмкін, содан кейін мутация төсек қандалалары популяциясында таңдалуы мүмкін.
«Біз бұл мутацияның жаңа ма, бұдан кейін пайда болды ма, осы кезеңде пайда болды ма, әлде 100 жыл бұрын популяцияда болған ба, білмейміз», - деді Бут.
Келесі қадам - төсек қандалалары миллион жылдан астам уақыт бойы пайда болғандықтан, әлемнің әртүрлі бөліктерінде, әсіресе Еуропада және мұражай үлгілері арасында әртүрлі уақытта осы мутацияларды іздеуді кеңейту.
2024 жылдың қараша айында Буттың зертханасы алғаш рет кәдімгі төсек қандаласының бүкіл геномын сәтті түрде тізбектеді.
Бут мұражай ДНҚ-сының мәселесі оның өте тез ұсақ фрагменттерге бөлінуінде екенін атап өтті, бірақ қазір зерттеушілерде хромосома деңгейінде шаблондар болғандықтан, олар сол фрагменттерді алып, оларды хромосомаларға қайта орналастыра алады, гендер мен геномды қалпына келтіре алады.
Бут өзінің зертханасы зиянкестермен күрес компанияларымен серіктес екенін атап өтті, сондықтан олардың генетикалық секвенирлеу жұмыстары оларға төсек қандалаларының әлемде қай жерде кездесетінін және олардан қалай құтылуға болатынын жақсырақ түсінуге көмектеседі.
Енді Буллок өзінің молекулалық дағдыларын жетілдіргеннен кейін, қала эволюциясын зерттеуді жалғастыруды асыға күтуде.
«Мен эволюцияны жақсы көремін. Бұл шынымен де қызықты деп ойлаймын», - деді Блок. «Адамдар осы қалалық түрлермен тереңірек байланыс орнатып жатыр, және менің ойымша, адамдарды төсек қандалаларына қызықтыру оңайырақ, себебі олар онымен тікелей байланыса алады».
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 13 мамыр