Генетики раскрыли секреты успеха колорадских жуков - «Наука»

© Фото : Zach CohenКолорадские жуки

МОСКВА, 31 янв – Новости Дня. Американские генетики впервые расшифровали ДНК колорадских жуков. Они выделили в ней несколько генов, которые отвечают за необычно быстрое приспособление этих насекомых к новому климату и экологии, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Ученые встроили "биооружие" в картошку для защиты от колорадских жуков"Что интересно, нам не удалось найти серьезных отличий в структуре генов, отвечающих за сопротивление инсектицидам, между колорадскими жуками и другими насекомыми. Похоже, что они приобрели эту способность не в результате появления новых генов или перестройки генома. Все это делает эту загадку еще более интересной для изучения", — рассказывает Шон Шовилль из университета Висконсина в Мэдисоне.

Колорадские жуки — один из первых инвазивных видов насекомых. Они распространились по США и Канаде в конце 19 века, после чего "мигрировали" вместе с провиантом американской армии во Францию в конце Первой мировой войны и в Германию после Великой отечественной войны.

Первые попытки их уничтожить с помощью пестицидов закончились провалом – жуки быстро приспосабливались к отраве. Борьба с вредителями осложняется тем, что у них нет естественных "врагов" за пределами США.

Шовилль и его коллеги сделали первый шаг к тому, чтобы понять, в чем причина подобной "неуязвимости" этих жуков. Они расшифровали их ДНК и сравнили устройство их генома с другими вредителями и безобидными насекомыми.

Ученые из России защитят картошку от американских картофельных блошекКак отмечает генетик, его команду интересовало две вещи: как колорадский жук смог приспособиться к жизни в суровом климате России и других северных стран за очень короткое время и как он выживает при контакте с новыми типами инсектицидов.

Ученые получили ответ на первый вопрос. Оказалось, что ДНК картофельных вредителей содержит в себе несколько десятков генов, отвечающих за производство очень широкого набора ферментов, способных переваривать крайне разнообразные белки и сахара. Это, как считают генетики, позволяет колорадскому жуку быть практически "всеядным" насекомым, несмотря на его узкую специализацию на картофеле и других паслёновых растениях.

С другой стороны, Шовилль и его коллеги не смогли найти генов, отвечающих за неуязвимость колорадских жуков – те участки ДНК, которые отвечают за противодействие инсектицидам, у них имеют ту же структуру и размеры, как и у остальных насекомых. Как надеются ученые, дальнейшее изучение генома поможет им понять, как именно работает эта "суперспособность" жуков.

Ученые из России нашли родину "жука-диверсанта", уничтожающего леса в США

Тем не менее, генетикам удалось нащупать "ахиллесову пяту" колорадских жуков – оказалось, что их клетки широко используют короткие молекулы РНК для блокировки действия определенных генов, что можно использовать для создания более эффективных версий инсектицидов, к которым вредители приспособятся не так быстро, как к ДДТ и прочим "убийцам колорадских жуков" прошлого.

Как отметил Шовилль, сейчас его команда находится в процессе расшифровки ДНК еще сотни колорадских жуков и нескольких их родичей, чьи геномы, как надеются ученые, помогут им раскрыть остальные тайны этих вредителей и окончательно решить проблему 150-летней давности.