Использование бактерий, убивающих самцов, для контроля насекомых

Учёные обнаружили ключевой механизм, с помощью которого бактерии убивают самцов насекомых. Это открытие может быть использовано для контроля популяций насекомых-вредителей в будущем.

Многие насекомые, включая жуков, ос и бабочек, являются носителями бактерий, которые передаются самками и вызывают преимущественную гибель самцов. Эта специфическая летальность выгодна бактериям, так как самцы являются "тупиком" для их передачи, а их отсутствие высвобождает ресурсы для самок-носительниц.

Хотя эти симбиотические отношения нарушают ряд процессов развития, лежащие в их основе клеточные механизмы оставались в основном неизвестными.

В статье, опубликованной 5 мая в журнале Current Biology, исследователи провели эксперименты на плодовых мушках (Drosophila melanogaster). Результаты убедительно свидетельствуют, что бактерия Spiroplasma инициирует гибель самцов, напрямую воздействуя на комплекс дозовой компенсации организма, который уравнивает экспрессию генов между самцами и самками.

Было обнаружено, что комплекс дозовой компенсации смещается ещё до фазы гибели. Этот эффект сопровождался нарушением регуляции экспрессии генов во всём геноме. Кроме того, учёные искусственно индуцировали формирование этого комплекса у заражённых самок, что привело к его смещению и ранней гибели от бактерий, — эффекту, аналогичному наблюдаемому у самцов.

Понимание молекулярных механизмов того, как эта бактерия может смещать соотношение полов у насекомых, может иметь последствия для работы с другими видами. Эти механизмы потенциально можно использовать для контроля насекомых в будущем. Например, знание основ этой системы может открыть возможности для применения Spiroplasma против популяций вредителей, таких как Drosophila suzukii, поражающая созревающую вишню, малину, ежевику, чернику и клубнику.