Новая модель предлагает метод борьбы с комарами без пестицидов

Учёные смоделировали систему, которая может использоваться для контроля популяций комаров и переносимых ими болезней без применения пестицидов. В предлагаемой системе комары генетически модифицируются для переноса двух генов. Первый ген заставляет самцов передавать токсин самкам через семенную жидкость. Второй ген, экспрессируемый у самок, делает их невосприимчивыми к этому токсину. Исследование, опубликованное в февральском выпуске 2011 года журнала Genetics, описывает систему, которую можно создать с использованием современных молекулярных инструментов, и которая позволит ограничить распространение модифицированных комаров изолированными популяциями. Она также позволяет при необходимости удалить гены из популяции.

Система переноса генов была смоделирована с помощью математических уравнений, описывающих наследование генетических изменений в ДНК комаров от одного поколения к другому и предсказывающих, как эти изменения будут распространяться или элиминироваться из популяции. Система имеет два основных компонента:

• Токсин, экспрессируемый в семенной жидкости трансгенных самцов, который либо убивает самок-реципиентов, либо делает их бесплодными.
• Антидот, экспрессируемый у самок, который защищает их от действия токсина.

Выпуск только самцов должен привести к подавлению популяции, поскольку дикие самки, спаривающиеся с трансгенными самцами, не дают потомства. Выпуск, включающий трансгенных самок, способствует распространению желаемого гена, поскольку самки, несущие ген токсина, получают преимущество при высоких частотах встречаемости в популяции.

Учёные использовали простые модели популяционной генетики и обнаружили, что система может работать в широком диапазоне условий. Для её работы требуется высокая частота переноса гена, что является преимуществом, так как означает:

• Случайно выпущенные генетически модифицированные насекомые вряд ли сохранятся в дикой природе.
• Намеренно выпущенные насекомые могут быть пространственно ограничены.
• Модифицированные гены можно удалить из популяции путём устойчивого выпуска насекомых дикого типа.

Исследователи обнаружили мало технических барьеров для реализации этой системы, что повышает перспективы её разработки и тестирования в ближайшие годы.