Білокрилки «вкрали» ДНК у рослин, щоб безпечно поїдати їхнє листя

Мільйони років тому комахи, схожі на попелиць, яких називають білокрилками, додали в свій геном ДНК рослин. 

Про це пише propozitsiya.com з посиланням на scitechdaily.com.

Група китайських дослідників вважає, що білокрилки використовують вкрадений ген для розкладання токсинів, які рослини виробляють для захисту від комах. Це дає змогу білокрилкам безпечно харчуватися рослинами.

«Схоже, це перший зареєстрований випадок горизонтального переносу функціонального гена від рослини комасі. Ген BtPMaT1, який виробляють рослини, ви не зможете знайти у будь-яких інших видів комах», — говорить співавтор дослідження, ентомолог з Університету Невшателя Тед Терлінгс.

Вчені вважають, що рослини, ймовірно, використовують BtPMaT1 для зберігання отруйних сполук у нешкідливій формі, щоб рослина не могла сама себе отруїти. Команда під керівництвом Юцзюн Чжанома з Китайської академії сільськогосподарських наук з'ясувала, що приблизно 35 млн років тому білокрилки вкрали цей захисний ген та отримали здатність самостійно захищатися від токсинів.

«Ми думаємо, що вірус всередині рослини міг захопити ген BtPMaT1, і після потрапляння в організм білокрилки він повинен був зробити щось всередині комахи, унаслідок чого ген був інтегрований в геном білокрилки. Звичайно, така ймовірність дуже мала, але якщо взяти до уваги мільйони років, то така можливість все ж існує. Якщо набутий ген приносить користь комасі, тоді він буде еволюційно схвалений і зможе поширюватися», — говорить Терлінгс.

Білокрилки стали одними з основних сільськогосподарських шкідників у всьому світі, здатними вражати не менше 600 різних видів рослин із усього світу.

«Одне з питань, яке ми собі ставимо, полягає в тому, як ці комахи набули цю неймовірну адаптацію для обходу захисних механізмів рослин», — зазначає Терлінгс.

На основі отриманих даних, китайські вчені розробили стратегію зі знищення надздібності білокрилки. Вони розробили невелику молекулу РНК, яка взаємодіє з геном BtPMaT1 білокрилки, роблячи її знову сприйнятливою до токсичних сполук рослин.

«Найзахопливішим було те, що наші колеги генетично модифікували рослини томатів, щоб почати виробництво цієї молекули РНК. Після того, як білокрилки поїли помідори і поглинули рослинну РНК, їхній ген BtPMaT1 заглушився. Зрештою, це призвело до 100-відсоткової смертності білокрилок, але генетичні маніпуляції не вплинули на інших протестованих комах», — розповідає вчений.

Завдяки цілеспрямованим зусиллям із вирощування генетично модифікованих культур, здатних заглушити ген білокрилки, це допомогло б зупинити спустошення сільськогосподарських угідь.

«Безумовно є ще деякі перешкоди, які метод повинен подолати, наприклад, скептицизм із приводу використання трансгенних рослин. Але в майбутньому метод має великі перспективи в боротьбі з білокрилками, оскільки тепер ми точно знаємо механізм, що лежить в основі їхнього захисту», — підсумував вчений.