1950 жылдардағы Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін төсек құрттарының инвазиясы бүкіл әлемде дерлік жойылды.инсектициддихлордифенилтрихлорэтан, ДДТ ретінде белгілі, содан бері тыйым салынған химиялық зат. Алайда, содан бері қалалық зиянкестер бүкіл әлемде қайта пайда болды және олармен күресу үшін қолданылатын бірқатар инсектицидтерге төзімділік пайда болды.
Медициналық энтомология журналында жарияланған зерттеу қалалық энтомолог Уоррен Бут басқаратын Вирджиния Технологиялық зерттеу тобының инсектицидтерге төзімділікке әкелетін генетикалық мутацияларды қалай ашқанын егжей-тегжейлі сипаттайды.
Бұл жаңалық магистрант Камилла Блокқа молекулалық зерттеулердегі дағдыларын жетілдіру үшін ұйымдастырылған Бут зерттеуінің нәтижесі болды.
Қалалық зиянкестермен айналысатын Бут неміс тарақандары мен ақ шыбындарының жүйке жасушаларында пестицидтерге төзімді болған генетикалық мутацияны бұрыннан байқаған. Бут Блокқа 2008 және 2022 жылдар аралығында Солтүстік Американың зиянкестермен күресу жөніндегі компаниялары жинаған 134 түрлі төсек қателерінің популяциясының әрқайсысында бірдей жасуша мутациясының бар-жоғын білу үшін бір төсек қатесінің үлгісін алуды ұсынды. Нәтижелер екі түрлі популяцияның екі төсек қатесінің бірдей жасуша мутациясына ие екенін көрсетті.
«Бұл шын мәнінде менің соңғы 24 үлгілерім», - деді Буллок, энтомологияны зерттейтін және инвазивті түрлер серіктестігінің мүшесі. «Мен бұрын ешқашан молекулалық зерттеулер жүргізген емеспін, сондықтан барлық молекулалық дағдылар мен үшін өте маңызды болды».
Жаппай инбридингке байланысты төсек құрттарының инвазиялары генетикалық түрде біркелкі болғандықтан, әр үлгіден тек бір үлгі әдетте популяцияның өкілі болып табылады. Бірақ Бут Буллоктың шынымен мутацияны тапқанын растағысы келді, сондықтан олар анықталған екі популяцияның барлық үлгілерін сынады.
«Біз қайтып оралып, екі популяциядан бірнеше адамды тексергенде, олардың әрқайсысында мутация бар екенін анықтадық», - деді Бут. «Сонымен олардың мутациялары бекітілген және олар неміс тарақанынан тапқан мутациялар».
Неміс тарақандарын зерттей отырып, Бут олардың инсектицидтерге төзімділігі жүйке жүйесінің жасушаларындағы генетикалық мутацияға байланысты екенін және бұл механизмдердің экологиялық тұрғыдан анықталғанын білді.
"Rdl гені деп аталатын ген бар. Бұл ген зиянкестердің көптеген басқа түрлерінде табылған және диелдрин деп аталатын инсектицидке төзімділікпен байланысты", - дейді Фралин өмір туралы ғылымдар институтында жұмыс істейтін Бут. «Бұл мутация неміс тарақандарының барлығында бар. Бұл мутациясыз популяцияны таппағанымыз таңқаларлық».
Зертханада төсек қателеріне қарсы тиімді екендігі дәлелденген екі инсектицид фипронил мен диэлдрин бірдей әсер ету механизмімен жұмыс істейді, сондықтан мутация теориялық тұрғыдан зиянкестерді екеуіне де төзімді етті, деді Бут. Диелдринге 1990 жылдардан бері тыйым салынған, бірақ фипронил қазір төсек қателері үшін емес, мысықтар мен иттердегі бүргелерді жергілікті бақылау үшін ғана қолданылады.
Бут фипронилді жергілікті емдеуді қолданатын көптеген үй жануарларының иелері өздерінің мысықтары мен иттеріне төсек-орындарын фипронил қалдықтарымен бірге ұйықтауға мүмкіндік береді деп күдіктенеді. Егер мұндай ортаға төсек зиянкестері енгізілсе, олар байқаусызда фипронилге ұшырауы мүмкін, содан кейін мутация төсек қателері популяциясында таңдалуы мүмкін.
«Бұл мутация жаңа ма, одан кейін пайда болды ма, осы уақыт аралығында пайда болды ма, әлде 100 жыл бұрын популяцияда болды ма, біз білмейміз», - деді Бут.
Келесі қадам іздеуді кеңейту және осы мутацияларды әлемнің әртүрлі бөліктерінде, әсіресе Еуропада және әртүрлі уақытта мұражай үлгілері арасында іздеу болады, өйткені төсек қателері миллион жылдан астам уақыт бойы бар.
2024 жылдың қарашасында Буттың зертханасы алғаш рет кәдімгі төсек қатесінің бүкіл геномын сәтті тізбеледі.
Бут мұражайлық ДНҚ-ның проблемасы оның кішкентай фрагменттерге өте тез ыдырайды, бірақ қазір зерттеушілер хромосома деңгейінде шаблондарға ие болғандықтан, олар сол фрагменттерді алып, оларды хромосомаларға қайта реттей алады, гендер мен геномды қалпына келтіре алады деп атап өтті.
Бут оның зертханалық серіктестері зиянкестермен күресетін компаниялармен жұмыс істейтінін атап өтті, сондықтан олардың генетикалық секвенирлеу жұмыстары бүкіл әлемде төсек қателері қай жерде кездесетінін және олардан қалай құтылуға болатынын жақсы түсінуге көмектесуі мүмкін.
Енді Буллок өзінің молекулалық дағдыларын шыңдады, ол қалалық эволюция туралы зерттеулерін жалғастыруды асыға күтуде.
«Мен эволюцияны жақсы көремін. Менің ойымша, бұл шынымен де қызықты», - деді Блок. «Адамдар осы қалалық түрлермен тереңірек байланысты дамып келеді және менің ойымша, адамдарды төсек қателеріне қызықтыру оңайырақ, өйткені олар онымен тікелей байланыса алады».
Хабарлама уақыты: 13 мамыр 2025 ж