Расшифрован геном постельного клопа, обнаружены уникальные особенности

Международная группа исследователей, включая энтомологов из Университета Пердью, секвенировала геном обыкновенного постельного клопа (Cimex lectularius). Это насекомое, питающееся кровью, вновь стало глобальной проблемой, демонстрируя устойчивость к большинству основных классов инсектицидов.

Геном раскрывает генетическую основу уникальной биологии клопов и предлагает новые мишени для борьбы с ними. Учёные из Пердью Эмея Гондхалекар и Майкл Шарф внесли вклад в проект, аннотировав гены антиоксидантной системы клопов. Эти гены помогают детоксифицировать поглощённую кровь и, вероятно, играют роль в обезвреживании некоторых типов инсектицидов.

Возвращение устойчивого вредителя

После Второй мировой войны массовое использование инсектицидов в домах резко сократило популяцию клопов. Однако за последние два десятилетия произошло их повсеместное возвращение. Например, в Австралии уровень заражений вырос на 4500%. Причины — рост международных поездок, обмен подержанными вещами и эволюция устойчивости к инсектицидам.

Генетическая основа устойчивости

Геном показал, что клопы выработали несколько механизмов резистентности:

• Барьеры покровов: Прочный внешний кутикул препятствует проникновению ядов.
• Детоксикация: Гены, помогающие обезвреживать инсектициды.
• Мутации мишеней: Появление новых форм натриевых каналов в нервной системе — мишеней для таких инсектицидов, как пиретроиды.
• Распространение резистентности: Выявленное близкородственное скрещивание (инбридинг) способствует быстрому распространению устойчивых генов в популяциях.

Многие гены устойчивости схожи с таковыми у комаров или плодовых мушек, но учёные обнаружили уникальные для клопов гены антиоксидантов, которые могут стать новой мишенью для контроля.

Психологический ущерб и здоровье

Хотя клопы не переносят болезни, их укусы вызывают зудящие красные волдыри, а расчёсы могут привести к вторичным инфекциям. Заражения наносят серьёзный психологический ущерб: стресс, паранойя, бессонница и депрессия. Даже люди, ошибочно полагавшие, что у них есть клопы, демонстрировали рост депрессивных симптомов.

Другие геномные открытия

• Меньше хемосенсорных генов: Возможно, из-за узкой пищевой специализации (только кровь).
• Гены от симбионтов: Клопы унаследовали гены от симбиотических бактерий, которые помогают получать недостающие в крови питательные вещества.
• Гены резилина: Большое количество генов, кодирующих белок резилин, придающий кутикуле эластичность. Это, вероятно, помогает самкам восстанавливаться после травматического осеменения.

Перспективы для контроля

Наличие генома позволит компаниям эффективнее скринировать химические вещества, снижая стоимость вывода новых инсектицидов на рынок. Как отметил Майкл Шарф, это знание может помочь предотвратить превращение постельных клопов во вредителей уровня тараканов или комаров.