Российские генетики получили генетический паспорт рыжего таракана. И нашли принципиально новый путь борьбы с ним -- особенный вирус, который действует только на прусаков. О своих открытиях ученые рассказали Infox.ru.
Ученые из лаборатории генетических основ биоразнообразия Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН знают про таракана, наверное, больше всех в мире. Они разработали метод, позволяющий индивидуально различать насекомых. То есть на молекулярном уровне узнавать их «в лицо». А кроме того, открыли вирус, который человек сможет взять в союзники в борьбе с этими насекомыми.
Рыжий таракан (прусак, Blattella germanica) издавна живет рядом с человеком. В Европу и Северную Америку его завезли из Азии еще в VIII веке. Это настоящий синантропный вид. К соседству с человеком он приспособился идеально. Еще не так давно распространенный в домах черный таракан (Blatta orientalis) сейчас практически исчез из городских жилищ, а рыжий очень быстро мутирует и становится устойчивым к любым химическим инсектицидам. Таракан вовсе не безвреден: он переносит на себе разнообразные бактерии и может провоцировать аллергические заболевания.
Зачем таракану паспорт
«Специалисты долгое время не могли найти молекулярный маркер для рыжего таракана, который бы определял индивидуальные различия среди особей одного вида, -- рассказал корреспонденту Infox.ru заведующий лабораторией, доктор биологических наук, профессор Дмитрий Муха. – Мы оказались наиболее успешными и обнаружили такой маркер при анализе R1, R2 мобильных элементов или ретропозонов. Они встречаются у всех насекомых, но в геноме рыжего таракана у них есть особенности. При копировании мобильного элемента возникают не только целые, но и укороченные копии кДНК, причем набор укороченных копий у разных насекомых не повторяется. И именно эта метка позволяет различать их индивидуально. По сути, такой набор укороченных копий мобильных элементов может служить генетическим паспортом данного таракана», -- объясняет Дмитрий Муха.
Тараканий паспорт люди используют в своих целях: он позволяет перейти к анализу разных популяций прусака. Для этого нужно в популяции определить частоты встречаемости того и иного варианта укороченных копий. Если популяции сходны по своим генетическим характеристикам, значит, между ними идет активный обмен генами. Если же они абсолютно разные – значит, генетически они изолированы друг от друга.
По следам рыжих и усатых
«Одна из целей популяционной генетики таракана – проследить пути миграций насекомых. Например, если сравнивать популяции таракана в разных регионах страны, то можно вычислить, откуда и куда тараканы переезжали (естественно, с помощью людей). Интересно также посмотреть, как путешествуют тараканы по нашим квартирам в пределах одного многоквартирного дома. Мы сейчас начали такую работу, -- рассказывает Дмитрий Муха, -- но о результатах говорить пока рано».
Свой метод российские генетики опробовали в США в сотрудничестве с коллегами из Университета штата Северная Каролина. Они помогли американским специалистам разобраться, как рыжие тараканы заселяют свинофермы. «Мы сравнили по нашим молекулярным маркерам популяции тараканов на разных фермах, -- говорит Дмитрий Муха. -- Выяснилось, что все фермы, получающие корм для свиней из одного источника, заселены генетически сходными популяциями прусака. Это указывает на то, что тараканы попадают на фермы именно из того места, откуда поступает корм для свиней».
Инсектицид из вируса
Второе открытие ученых, возможно, вскоре даст человечеству в руки новое средство в борьбе с тараканами. Они нашли биологическое оружие, а именно денсовирус рыжего таракана. Это вирус с геномом в виде одноцепочечной молекулы ДНК. Он внедряется в клетки кишечного тракта прусака и убивает его в течение десяти дней. Причем, и это самое главное, вирус строго видоспецифичен: он не опасен не только для человека и других животных, но даже для тараканов другого вида.
После того как специалисты выделили вирус и клонировали его в клетках бактерий, они определили его ДНК-последовательность и постепенно узнали, как работают те или иные вирусные гены, для чего нужны вирусные белки. Чтобы подробно изучить взаимоотношения вируса с клеткой-хозяином, биологи заражают им клетки таракана в культуре. После обработки клеток определенными антителами под микроскопом становится видно, как вирусные белки накапливаются в ядре тараканьей клетки.
«Чтобы можно было использовать вирус против тараканов, нужно продумать способ его наработки и доставки. Сейчас мы работаем над тем, чтобы научиться собирать вирус в клетках дрожжей, -- рассказал корреспонденту Infox.ru профессор Дмитрий Муха. – Тогда это будет технологически выгодный и удобный препарат».
Вирусные дрожжи таракан ест с удовольствием. Так что он легко заразится вирусом, который приведет к смерти насекомого через десять дней. В принципе ученые могут, используя генно-инженерный подход, сделать вирус еще более злым для тараканов, чтобы он убивал их сразу. Но вряд ли это нужно. За десять дней таракан-носитель пообщается со многими соплеменниками и передаст вирус им. Так что конечный результат в данном случае окажется еще эффективнее.
