Учёные расшифровали геном опасной плотоядной мухи
Исследователи из США и других стран представили сборку и анализ генома новосветской вольфартовой мухи (Cochliomyia hominivorax) — карту из 534 миллионов пар оснований ДНК насекомого. Работа опубликована в журнале Communications Biology.
Угроза для животных и человека
Новосветская вольфартова муха, обитающая в Западном полушарии, откладывает до 400 яиц в раны и другие повреждения кожи теплокровных млекопитающих. Личинки мухи проникают в плоть хозяина, вызывая болезненные поражения, и питаются в течение 5–7 дней. Ежегодно этот паразит наносит ущерб фермерам Южной Америки и Карибского бассейна на миллиарды долларов.
Дорогостоящий метод контроля
Для борьбы с вредителем в Северной Америке в течение 50 лет осуществлялась международная программа по выпуску миллиардов стерилизованных самцов мух. Совместная программа США и Панамы создала барьер на границе Панамы и Колумбии, еженедельно выпуская около 15 миллионов стерильных мух над джунглями. Метод эффективен, но выращивание миллионов личинок для стерилизации очень дорого.
Геном как путь к удешевлению контроля
Профессор энтомологии Макс Скотт, ведущий автор исследования, отмечает, что расшифровка генома не только проливает свет на биологию и эволюцию мухи, но и позволяет идентифицировать гены-мишени для разработки более дешёвых методов контроля.
Цель — научиться полностью предотвращать появление женского потомства или останавливать его развитие на эмбриональной стадии, что значительно сократит затраты на производство стерильных мух.
Международное сотрудничество
В исследовании участвовали учёные из Университета штата Северная Каролина (провели всё секвенирование ДНК и РНК), Службы сельскохозяйственных исследований USDA (создали высокоинбредную линию мух), Национального института исследования генома человека (собрали последовательность генома), а также университетов Цинциннати, Кентукки, Сан-Паулу и других.
Были проведены:
- Исследование экспрессии генов на разных стадиях жизненного цикла.
- Идентификация генов, связанных с обонянием и вкусом.
- Выявление быстро эволюционирующих генов, которые могут быть важны для паразитического образа жизни мухи.
Практические результаты
Полученные знания и генетические инструменты уже принесли первые результаты. В ещё не опубликованной работе Скотт и коллеги создали линии новосветской вольфартовой мухи, у которых самки не выживают после эмбриональной стадии.
"С помощью инструментов редактирования генов CRISPR-Cas9, которые мы разработали для вольфартовой мухи, мы теперь хорошо подготовлены, чтобы определить важность конкретных генов для её паразитического образа жизни. У нас также теперь есть идентифицированные гены, необходимые для создания эффективных генетических систем подавления этого вредителя", — заявил Макс Скотт.