inquirybg

Οι ερευνητές βρίσκουν τις πρώτες ενδείξεις ότι οι γονιδιακές μεταλλάξεις μπορούν να προκαλέσουν αντοχή στα εντομοκτόνα κοριών | Virginia Tech News | Virginia Tech News

Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο τη δεκαετία του 1950, οι προσβολές από κοριούς σχεδόν εξαλειφθηκαν παγκοσμίως μέσω της χρήσης τουεντομοκτόνοδιχλωροδιφαινυλοτριχλωροαιθάνιο, πιο γνωστό ως DDT, μια χημική ουσία που έκτοτε έχει απαγορευτεί. Ωστόσο, τα αστικά παράσιτα έχουν έκτοτε επανεμφανιστεί σε όλο τον κόσμο και έχουν αναπτύξει αντοχή σε μια σειρά εντομοκτόνων που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχό τους.
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Medical Entomology περιγράφει λεπτομερώς πώς μια ερευνητική ομάδα από το Virginia Tech, με επικεφαλής τον αστικό εντομολόγο Warren Booth, ανακάλυψε γενετικές μεταλλάξεις που μπορούν να οδηγήσουν σε αντοχή στα εντομοκτόνα.
Η ανακάλυψη ήταν αποτέλεσμα έρευνας που οργάνωσε ο Booth για τη μεταπτυχιακή φοιτήτρια Camilla Block με σκοπό τη βελτίωση των δεξιοτήτων της στην μοριακή έρευνα.
Ο Booth, ο οποίος ειδικεύεται στα αστικά παράσιτα, είχε παρατηρήσει εδώ και καιρό μια γενετική μετάλλαξη στα νευρικά κύτταρα των γερμανικών κατσαρίδων και των αλευρωδών που τις καθιστούσε ανθεκτικές στα φυτοφάρμακα. Ο Booth πρότεινε στον Block να πάρει ένα δείγμα ενός κοριού από καθέναν από τους 134 διαφορετικούς πληθυσμούς κοριών που συλλέχθηκαν από εταιρείες καταπολέμησης παρασίτων της Βόρειας Αμερικής μεταξύ 2008 και 2022 για να δει αν όλοι είχαν την ίδια κυτταρική μετάλλαξη. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι δύο κοριοί από δύο διαφορετικούς πληθυσμούς είχαν την ίδια κυτταρική μετάλλαξη.
«Αυτά είναι στην πραγματικότητα τα τελευταία 24 δείγματά μου», είπε ο Μπούλοκ, ο οποίος σπουδάζει εντομολογία και είναι μέλος της Invasive Species Partnership. «Δεν έχω κάνει ποτέ πριν μοριακή έρευνα, οπότε το να έχω όλες αυτές τις μοριακές δεξιότητες ήταν κρίσιμο για μένα».
Επειδή οι προσβολές από κοριούς είναι γενετικά ομοιόμορφες λόγω μαζικής ενδογαμίας, μόνο ένα δείγμα από κάθε δείγμα είναι συνήθως αντιπροσωπευτικό του πληθυσμού. Αλλά ο Booth ήθελε να επιβεβαιώσει ότι ο Bullock είχε πράγματι βρει τη μετάλλαξη, οπότε εξέτασαν όλα τα δείγματα και από τους δύο ταυτοποιημένους πληθυσμούς.
«Όταν επιστρέψαμε και εξετάσαμε μερικά άτομα και από τους δύο πληθυσμούς, διαπιστώσαμε ότι το καθένα από αυτά έφερε τη μετάλλαξη», είπε ο Booth. «Έτσι, οι μεταλλάξεις τους είναι σταθερές και είναι οι ίδιες μεταλλάξεις που βρήκαμε στη γερμανική κατσαρίδα».
Μελετώντας τις γερμανικές κατσαρίδες, ο Booth έμαθε ότι η αντοχή τους στα εντομοκτόνα οφειλόταν σε γενετικές μεταλλάξεις στα κύτταρα του νευρικού συστήματος και ότι αυτοί οι μηχανισμοί καθορίζονταν από το περιβάλλον.
«Υπάρχει ένα γονίδιο που ονομάζεται γονίδιο Rdl. Αυτό το γονίδιο έχει βρεθεί σε πολλά άλλα είδη παρασίτων και σχετίζεται με την αντοχή σε ένα εντομοκτόνο που ονομάζεται dieldrin», δήλωσε ο Booth, ο οποίος εργάζεται επίσης στο Ινστιτούτο Επιστημών Ζωής Fralin. «Αυτή η μετάλλαξη υπάρχει σε όλες τις γερμανικές κατσαρίδες. Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι δεν έχουμε βρει έναν πληθυσμό χωρίς αυτή τη μετάλλαξη».
Η φιπρονίλη και η ντιελδρίνη, δύο εντομοκτόνα που έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά κατά των κοριών στο εργαστήριο, λειτουργούν με τον ίδιο μηχανισμό δράσης, επομένως η μετάλλαξη θεωρητικά έκανε το παράσιτο ανθεκτικό και στα δύο, είπε ο Μπουθ. Η ντιελδρίνη έχει απαγορευτεί από τη δεκαετία του 1990, αλλά η φιπρονίλη χρησιμοποιείται πλέον μόνο για τοπικό έλεγχο ψύλλων σε γάτες και σκύλους, όχι για κοριούς.
Ο Booth υποψιάζεται ότι πολλοί ιδιοκτήτες κατοικίδιων ζώων που χρησιμοποιούν τοπικές θεραπείες με φιπρονίλη επιτρέπουν στις γάτες και τα σκυλιά τους να κοιμούνται μαζί τους, εκθέτοντας τα κλινοσκεπάσματά τους σε υπολείμματα φιπρονίλης. Εάν οι κοριοί εισαχθούν σε ένα τέτοιο περιβάλλον, θα μπορούσαν να εκτεθούν ακούσια στη φιπρονίλη και στη συνέχεια η μετάλλαξη θα μπορούσε να επιλεγεί στον πληθυσμό των κοριών.
«Δεν γνωρίζουμε αν αυτή η μετάλλαξη είναι νέα, αν προέκυψε μετά από αυτό, αν προέκυψε κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου ή αν ήταν ήδη παρούσα στον πληθυσμό πριν από 100 χρόνια», είπε ο Booth.
Το επόμενο βήμα θα είναι η επέκταση της αναζήτησης και η αναζήτηση αυτών των μεταλλάξεων σε διαφορετικά μέρη του κόσμου, ειδικά στην Ευρώπη, και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές μεταξύ μουσειακών δειγμάτων, καθώς οι κοριοί υπάρχουν εδώ και πάνω από ένα εκατομμύριο χρόνια.
Τον Νοέμβριο του 2024, το εργαστήριο του Booth ανέλυσε με επιτυχία ολόκληρο το γονιδίωμα του κοινού κοριού για πρώτη φορά.
Ο Booth σημείωσε ότι το πρόβλημα με το DNA του μουσείου είναι ότι διασπάται σε μικρά θραύσματα πολύ γρήγορα, αλλά τώρα που οι ερευνητές έχουν πρότυπα σε επίπεδο χρωμοσωμάτων, μπορούν να πάρουν αυτά τα θραύσματα και να τα αναδιατάξουν σε χρωμοσώματα, ανακατασκευάζοντας γονίδια και το γονιδίωμα.
Ο Μπουθ σημείωσε ότι το εργαστήριό του συνεργάζεται με εταιρείες καταπολέμησης παρασίτων, επομένως η γενετική αλληλούχιση που κάνουν θα μπορούσε να τους βοηθήσει να κατανοήσουν καλύτερα πού βρίσκονται οι κοριοί σε όλο τον κόσμο και πώς να απαλλαγούν από αυτούς.
Τώρα που η Μπούλοκ έχει βελτιώσει τις μοριακές της δεξιότητες, ανυπομονεί να συνεχίσει την έρευνά της στην αστική εξέλιξη.
«Λατρεύω την εξέλιξη. Νομίζω ότι είναι πραγματικά ενδιαφέρουσα», είπε ο Μπλοκ. «Οι άνθρωποι αναπτύσσουν μια βαθύτερη σύνδεση με αυτά τα αστικά είδη και νομίζω ότι είναι πιο εύκολο να κάνεις τους ανθρώπους να ενδιαφέρονται για τα κοριούς επειδή μπορούν να ταυτιστούν με αυτό από πρώτο χέρι».

 

Ώρα δημοσίευσης: 13 Μαΐου 2025