Белок из москитного секса может стать ключом к контролю над болезнями

Самка комара Aedes aegypti (переносчика вирусов Зика, денге и жёлтой лихорадки) спаривается всего один раз, в полёте, и хранит достаточно спермы от этой встречи, чтобы отложить более 500 яиц. Понимание её полового поведения может помочь предотвратить распространение смертельных болезней.

Исследователи из лаборатории Лесли Б. Вошалла (Leslie B. Vosshall) показали, что химическое вещество, передаваемое самцом во время спаривания, играет ключевую роль в формировании сексуальных предпочтений самки. Работа, проведённая под руководством постдока Лауры Дюваль (Laura Duvall) и опубликованная в Current Biology, может привести к новым стратегиям контроля над этим вредителем.

Половой химикат

Исследователи изучали роль небольшого белка HP-I, который в основном производится самцами Ae. aegypti и передаётся самкам во время секса, сохраняясь у них всего два часа. Команда опровергла более ранние предположения о том, что HP-I подавляет у самок желание искать человека-хозяина для укуса. Независимо от спаривания, самки оставались столь же заинтересованными в поиске людей.

Однако их привлекательность для самцов была другой. Учёные давно знали, что самки Ae. aegypti спариваются лишь раз (явление монандрии), но не понимали причину. Эксперименты с генетически модифицированными самцами (производящими или не производящими HP-I) и использованием флуоресцентных маркеров для определения отцовства дали чёткий результат:

• Самки, получившие дозу HP-I во время секса и предложенные другому партнёру в течение часа, оставались верны первому самцу.
• Самки, не получившие HP-I, — нет.

При этом через 24 часа даже самки, спарившиеся с самцами без HP-I, отвергали дополнительных партнёров, что указывает на роль других долгосрочных химических сигналов от самца.

Последующие эксперименты показали, что простой инъекции HP-I в самок достаточно, чтобы обмануть насекомых, заставив их думать, что они уже спарились, и отвергать настоящих самцов.

Секс как оружие

Дюваль и её коллеги также исследовали межвидовое спаривание. В южных штатах США Ae. aegypti вытесняется своим родственником Ae. albopictus (также переносчиком болезней). Самцы Ae. albopictus могут спариваться с самками Ae. aegypti, но такие пары не дают жизнеспособных яиц, а самки Ae. aegypti после этого отказываются от спаривания с самцами своего вида, что делает их размножение невозможным. Обратная ситуация не работает: самцы Ae. aegypti не стерилизуют эффективно самок Ae. albopictus.

Команда обнаружила, что HP-I может объяснять эту репродуктивную асимметрию: версия белка HP-I от Ae. albopictus активирует рецептор у самок Ae. aegypti, а версия HP-I от Ae. aegypti — не активирует соответствующий рецептор у самок Ae. albopictus.

Эти открытия могут иметь практическое применение:

1. Вещество, подобное HP-I, можно использовать, чтобы убедить самок избегать спаривания, ограничивая численность популяции.
2. Стратегия борьбы с вредителями, основанная на выпуске генетически модифицированных стерильных самцов, будет работать эффективнее, если самки остаются верны таким партнёрам — поведение, которое потенциально можно вызвать с помощью «любовного зелья» на основе HP-I.