Нови стратегии срещу вредителите
Едно от последните открития на учените е, как белокрилка използва ген на растение, за да елиминира защитата на своя гостоприемник. Това е вдъхновило изследователите за изобретяването на съвсем нова стратегия в борбата с вредителите.
Как действат насекомите?
Селскостопанският вредител дължи част от успеха си на ген, откраднат от растение-домакин. Това се е случило още преди милиони години. Но и до ден днешен се оказва повече от успешен ход.
Откритието е първият известен пример за естествен генен трансфер от растение към насекомо. Това обяснява и една причина, поради която белокрилката Bemisia tabaci е толкова устойчива, когато похапва селскостопански култури. Генът, който е заела от растенията й позволява да неутрализира токсина, който те произвеждат за защита срещу насекоми.
Първоначалните изследвания водят до извода, че инхибирането на този ген може да направи белокрилките уязвими към токсина, осигурявайки потенциален път за борба с тях. Това ни предоставя механизъм, чрез който можем да обърнем нещата в наша полза. Ето как изучаването на еволюцията на културите може да ни информира за нови подходи.
Бялата муха, която е по-тясно свързана с листните въшки отколкото с мухите, предизвиква селскостопански хаос по целия свят. Bemisia tabaci е сред най-разрушителните вредители по растенията. Белокрилките пият захарен сок от стотици видове растения, като през цялото време отделят лепкава, сладка субстанция, наречена медена роса. Тя е идеалното място за размножаване на плесени. Белите мухи са носители на над 100 патогенни растителни вируса.
Откраднатите гени
Това, че някои видове белокрилки могат да дължат част от хищническата си мощ на гени от други организми, не е съвсем изненадващо. Генната кражба е често срещана в надпреварата за надмощие между растенията и техните вредители. В продължение на милиони години те са заимствали много микробни геноми. Новопридобитите гени са използвани за разработване на защитни или нападателни стратегии.
Някои насекоми, като Hypothenemus hampei, са ограбили микробни гени, за да извличат повече хранителни вещества от трудно смилаеми растителни клетъчни стени, а див роднина на пшеница е развил ген за борба с гъбично заболяване.
Взаимодействие на бактериален ген
Ентомолог от Китайската академия за селскостопански науки в Пекин и неговите колеги установяват съществуването на генома на B. tabaci, когато откриват такъв, който изглежда еволюира не в други насекоми или микроби, а в растения.
По-нататъшно проучване показа, че генът може да прехвърли химическа група към защитни съединения, наречени фенолни гликозиди. Такива съединения се произвеждат от много растения, включително домати, за да се предпазят от вредители. Но модификацията, причинена от гена на бялата муха, прави съединенията безвредни.
За да провери хипотезата си, екипът е проектирал растения на домати, за да произведе двуверижна РНК молекула, способна да изключи експресията на гена на бялата муха. Почти всички белокрилки, които впоследствие се хранят с тези растения на домати, загиват. Този резултат предполага ново средство за защита от белокрилките. Чрез него бихме могли да ограничим нашествията им без да вредим на полезни насекоми, като опрашващите.
Епичната битка
Трансферът на гени между видове може да бъде труден за доказване. За целта трябва да се анализират последователностите на подобни гени в растенията и да се установи, дали генът на бялата муха произлиза от там. Нужни са допълнителни анализи, за да се докаже, какво е интегрирано в генома на бялата муха и че то не е резултат от проби, замърсяващи растителната ДНК.
Как белокрилката е успяла да открадне растителен ген, не е ясно. Една от възможностите е вирусът да служи като пренасящ генетичен материал от растение в генома на бялата муха. Докато изследователите секвенират все повече геноми, възможно е да разкрият още примери за генен трансфер между растения и животни. Насекомите, които вземат гените от самите растения, са последната част от арсенала, която все още не сме използвали.
