Международная исследовательская группа под руководством университета Юстуса Либиха в Гиссене (JLU) и Объединённого центра ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в области продовольствия и сельского хозяйства определила ген, ответственный за фенотип температурно-чувствительной летальности (tsl) среди средиземноморской плодовой мухи. Это позволило решить давнюю загадку. Их исследование [опубликовано](https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2503604122) в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Техника стерильных насекомых (ТСИ)
Техника стерильных насекомых (ТСИ) включает массовое разведение и стерилизацию с помощью радиации целевых вредителей. Затем стерильных самцов выпускают в определённых районах, где они спариваются с дикими самками, не производя потомства. Это снижает численность популяции вредителей.
ТСИ началась в 1916 году, когда учёные впервые использовали рентгеновские лучи для стерилизации насекомых. Она была успешно применена в 1950-х годах против новосветского комариного червя в Соединённых Штатах Америки. С тех пор ТСИ стала всемирно признанным и целенаправленным методом борьбы с инвазивными и укоренившимися популяциями насекомых, имеющими значение для сельского хозяйства, ветеринарии и медицины.
Эффективность и действенность ТСИ зависит от надёжного разделения полов, чтобы в полевых условиях выпускались только стерильные самцы.
Прорыв в конце 1980-х
Прорыв произошёл в конце 1980-х годов с открытием мутации tsl в лаборатории контроля насекомых-вредителей Объединённого центра ФАО/МАГАТЭ. За этим последовала разработка генетического определения пола на основе tsl у Ceratitis capitata, при котором потомство женского пола умирает на эмбриональной стадии после кратковременной термической обработки. Это позволило производить стерильных самцов мух в промышленных масштабах. Однако ген, лежащий в основе этого эффекта, оставался неопознанным более трёх десятилетий, что ограничивало более широкое применение этого подхода к другим видам насекомых.
Идентификация гена
После многих лет молекулярных исследований команда наконец-то идентифицировала одноточечную мутацию в гене лизил-тРНК-синтетазы (LysRS), который присутствует и очень похож у многих видов насекомых. Они ввели мутацию в дикие линии, что привело к тому же эффекту tsl: развитию только самцов после кратковременного теплового воздействия.
Это впервые обеспечивает определённую основу для генетического разделения пола на основе tsl, что открывает двери для использования этого метода в борьбе с другими видами вредителей, которые влияют на сельское хозяйство и здоровье населения.
«Это открытие — настоящая веха. После более чем 35 лет исследований у нас теперь есть точное молекулярное понимание температурно-чувствительной летальности», — сказал Костас Буртзис, молекулярный биолог в секции контроля насекомых Объединённого центра и соавтор исследования. «Это открывает возможность расширения систем генетического определения пола на широкий спектр насекомых-вредителей, имеющих значение для сельского хозяйства, ветеринарии и медицины — крупный шаг вперёд для программ ТСИ во всём мире».
«С идентификацией гена tsl мы закрываем крупный пробел в знаниях, который долгое время препятствовал применению генетического определения пола за пределами средиземноморской плодовой мухи», — сказал Марк Ф. Шетелиг, профессор биотехнологии насекомых в области защиты растений в JLU и сотрудник недавно созданного Центра Либиха по агроэкологии и исследованиям воздействия на климат, также соавтор исследования. «Это прокладывает путь для высокоспецифичных и устойчивых стратегий борьбы с насекомыми без использования химических инсектицидов».
Предоставлено
МАГАТЭ
Больше из раздела [Биология и медицина](https://www.physicsforums.com/forums/biology-and-medical.82/)