Генетическое исследование клопов выявило возможные гены устойчивости к пестицидам

Энтомологи из Университета штата Огайо провели первое генетическое исследование постельных клопов, открыв путь к идентификации потенциальных генов, связанных с устойчивостью к пестицидам, и к новым методам борьбы с этим проблемным насекомым.

Проблема устойчивости

После Второй мировой войны, благодаря использованию ДДТ и других инсектицидов, клопы (Cimex lectularius) были незначительной проблемой. Однако за последнее десятилетие их численность в Северной Америке и других регионах выросла на 500%, что обходится в миллиарды долларов. Основные причины:

  • Рост международных поездок.
  • Увеличение обмена подержанной мебелью.
  • Отказ от мощных инсектицидов (как ДДТ) в пользу более селективных.
  • Развитие устойчивости к современным пестицидам, особенно пиретроидам.

Новый генетический подход

Исследователи использовали технологию секвенирования 454 для анализа двух групп клопов:

  1. Лабораторная популяция (штамм Харлана), восприимчивая к инсектицидам.
  2. Популяция, собранная в квартире в Колумбусе (Огайо) в 2009-2010 гг., имевшая контакт с пестицидами.

В результате было идентифицировано 35 646 EST (экспрессированных меток последовательностей), что значительно расширило генетическую базу данных об этом виде.

Ключевые находки

Учёные сфокусировались на ферментах, которые у других насекомых выступают в роли детоксифицирующих агентов:

Анализ показал:

  • Более высокий уровень транскрипции гена CYP9 на всех стадиях развития (ранние и поздние нимфы, взрослые особи) у популяции, контактировавшей с пестицидами, по сравнению с восприимчивой популяцией.
  • Более высокий уровень транскрипции гена GST Delta-epsilon у поздних нимф в популяции, контактировавшей с пестицидами.

Значение и перспективы

Исследование бросает вызов распространённому мнению, что устойчивость возникает только из-за точечных мутаций в генах. Результаты указывают на роль изменений в экспрессии генов (транскриптомных адаптаций).

Для подтверждения роли выявленных генов (CYP9 и Delta-epsilon) необходимы дальнейшие исследования, включая нокаут (gene silencing) этих генов. Их идентификация может привести к разработке новых, более эффективных методов контроля популяций клопов.