Модерна технология за борба с резистентните насекоми

Инсектицидите се използват от векове за борба с вредителите по културните растения. Но с течение на времето насекомите развиват генетични мутации, които правят пестицидите неефективни.

Ескалиращата резистентност принуждава фермерите и специалистите да увеличават употребата на отровни съединения с нарастващи честоти и концентрации, което създава рискове за човешкото здраве и увреждане на околната среда, тъй като повечето инсектициди убиват както икономически важни насекоми, така и полезни.

За да решат тези проблеми, изследователи разработиха механизми, които генетично премахват устойчиви на инсектициди гени и ги заменят с такива, които са податливи на пестициди. Тези технологии имат потенциала да защитят културите и значително да намалят количеството използвани пестициди.

И все пак, системите за задвижване на гени са подложени на внимателно разглеждане с опасения, че след като бъдат освободени в популация, те могат непрекъснато да се разпространяват безконтролно.

Генетиците от Калифорнийския университет в Сан Диего вече са разработили решение на този проблем. Публикувайки в списанието Nature Communications, постдокторантът от Училището по биологични науки Анкуш Аурадкар и професор Итън Биър ръководиха създаването на нова генетична система, която преобразува устойчиви на инсектициди форми на мутирали гени на насекоми обратно в тяхната естествена форма. Новата система е предназначена за разпространяване на оригиналната „див тип“ версия на гена, използвайки предубеденото наследяване на специфични генетични варианти, известни като алели, и след това да изчезне, оставяйки само популация от насекоми с коригираната версия на гена.

„Разработихме ефикасен биологичен подход за обръщане на резистентността към инсектициди, без да създаваме други смущения в околната среда“, каза Биер, професор в катедрата по клетъчна и биология на развитието, за самоелиминиращия се алелен двигател или „e-Drive“. ″ ″E-Drive е програмиран да действа временно и след това да изчезне от популацията.“

Според проучването, когато насекоми, носещи касетата, бъдат въведени в целева популация, те се чифтосват произволно и предават e-Drive касетата на своето потомство. За да запазят контрола върху разпространението на e-Drive, изследователите наложиха проверка на годността на тези, които носят касетата, или поради ограничена жизнеспособност, или плодовитост. Касетата беше вмъкната в X-хромозомата и намали успеха на чифтосването на мъжките, което доведе до намаляване на потомството. Честотата на касетата в популацията в крайна сметка намалява след всяко поколение, докато не изчезне напълно от популацията.

В лабораторни експерименти цялото потомство беше превърнато в естествени гени в осем до десет поколения, което отне около шест месеца при мухите.

Изследователите отбелязват, че самоелиминиращият се характер на e-Drive означава, че той може да бъде въведен отново при необходимост и при използване на различни видове пестициди. Сега изследователите разработват подобна система e-Drive при комари, за да помогнат за предотвратяване на разпространението на маларията.