Учёные раскрыли генетическую основу устойчивости комаров к ДДТ и пиретроидам

Исследователи из Ливерпульской школы тропической медицины (LSTM) обнаружили, что единственная генетическая мутация вызывает устойчивость к ДДТ и пиретроидам (классу инсектицидов, используемых в противомоскитных сетках). Эта работа, опубликованная в журнале Genome Biology, критически важна на фоне растущей резистентности, так как полученные знания могут помочь улучшить стратегии борьбы с малярией.

Суть открытия

Учёные под руководством доктора Чарльза Вонджи выявили, что единичная мутация (L119F) в гене GSTe2 превращает его нерезистентную версию в устойчивую к ДДТ. Этот ген кодирует фермент, который расщепляет ДДТ до нетоксичных веществ. Исследование также показало, что этот же ген обеспечивает устойчивость и к пиретроидам, что вызывает опасения, поскольку GSTe2 может защищать комаров от основных инсектицидов общественного здравоохранения.

Ход исследования

• Объектом изучения были малярийные комары Anopheles funestus из Паху (Бенин), устойчивые к ДДТ и пиретроидам, и лабораторная чувствительная популяция.
• Полногеномное сравнение выявило гиперэкспрессию гена GSTe2 у комаров из Бенина.
• Рентгеноструктурный анализ белка, кодируемого этим геном, показал, что мутация расширяет его активный сайт, позволяя связывать и расщеплять больше молекул ДДТ.
• Учёные внедрили мутантный ген в плодовых мух (Drosophila melanogaster) и подтвердили, что одной этой мутации достаточно для устойчивости к ДДТ и перметрину (пиретроиду).

Практическое значение

На основе открытия был разработан ДНК-диагностический тест для мониторинга этого типа резистентности (метаболической) в полевых условиях. Мутация была обнаружена в популяциях комаров из других регионов мира с устойчивостью к ДДТ и полностью отсутствовала в регионах без неё.

Цитата Чарльза Вонджи: «Впервые нам удалось идентифицировать молекулярный маркер метаболической резистентности... и создать ДНК-диагностический анализ. Такие инструменты позволят программам по контролю обнаруживать и отслеживать резистентность на ранней стадии в полевых условиях, что является необходимым условием для успешного решения растущей проблемы устойчивости к инсектицидам».