Расшифрован самый большой геном среди бабочек и мотыльков

Исследователи из UT Southwestern секвенировали геномы инвазивных вредителей — непарного шелкопряда европейского (Lymantria dispar dispar, EGM) и азиатского (L. dispar asiatica, AGM). Работа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, показала, что у непарного шелкопряда самый большой геном (по количеству пар оснований ДНК) среди всех секвенированных бабочек и мотыльков.

Угроза для лесов и генетические различия

  • EGM был случайно завезён в Северную Америку в 1860-х годах и медленно распространяется (около 13 миль в год), так как самки не летают.
  • AGM представляет большую экономическую угрозу, поскольку его самки способны летать и быстрее расселяться. Для защиты лесов USDA использует вирусные биоинсектициды против гусениц.

Исследование также выявило генетические различия между подвидами, которые могут объяснять вариации в способности к полёту, химическом восприятии и взаимодействии с патогенами.

Научный контекст и цели исследования

Дон Гэммон заинтересовался непарным шелкопрядом из-за устойчивости его клеток к арбовирусам (например, Zika), о чём он сообщил в журнале eLife в 2014 году. Секвенирование генома было необходимо для поиска противовирусных факторов, которые могли бы помочь в борьбе с арбовирусами у других видов.

Совместно с Ником Гришиным и экспертом по эволюционной экологии Дэниелом Янценом (лауреатом Премии Киото) учёные провели также исследования экспрессии генов, чтобы понять, как геном мотыльков реагирует на вирусную инфекцию. Это может стать «дорожной картой» к уязвимостям вредителя и помочь улучшить биоинсектициды.

Дополнительная информация

  • EGM сейчас распространён в 21 штате США и округе Колумбия, считается особо опасным в Кентукки.
  • Гусеницы питаются более чем 300 видами деревьев и кустарников, предпочитая около 150 основных видов, включая дуб, осину, тополь, иву и плодовые деревья.
  • В Северную Америку вредитель попал в 1860-х годах из-за аматорского эксперимента Этьена Трувело по скрещиванию EGM с тутовым шелкопрядом.

Следующим шагом, по мнению авторов, должны стать функциональные исследования, чтобы понять, как работают выявленные гены.