Белокрылки украли у растений ген для защиты от токсинов

Китайские исследователи обнаружили, что насекомые-вредители белокрылки около 35 миллионов лет назад получили от растений функциональный ген BtPMaT1 путем горизонтального переноса. Этот ген позволяет им нейтрализовать токсичные соединения, которые растения используют для защиты. Работа опубликована 25 марта в журнале Cell.

Украденный ген-щит

  • Ученые под руководством Юцзюня Чжана из Китайской академии сельскохозяйственных наук установили, что ген BtPMaT1 отсутствует у других насекомых, но есть у растений. Там он, вероятно, обезвреживает токсины внутри клеток растения, чтобы оно не отравилось само.
  • Филогенетический анализ показал, что белокрылки «украли» этот ген у растений примерно 35 млн лет назад. По гипотезе, вирус растения мог включить ген в свой геном, а затем передать его насекомому, которое съело растение.
  • «Это, по-видимому, первый зарегистрированный пример горизонтального переноса функционального гена от растения к насекомому», — говорит соавтор работы Тед Терлингс, химический эколог из Университета Невшателя.

От научного открытия к методу борьбы

Используя это знание, коллеги Терлингса из Китая разработали метод борьбы с вредителем:

  1. Они создали небольшую РНК-молекулу, которая «выключает» (сайленсирует) украденный ген BtPMaT1 у белокрылок.
  2. Генетически модифицированные томаты были запрограммированы на производство этой РНК.
  3. Когда белокрылки питались такими растениями и поглощали РНК, их ген защиты BtPMaT1 переставал работать. Это приводило к 100% смертности вредителей.
  4. При этом на выживаемость других tested насекомых эта модификация не повлияла.

Перспективы и препятствия

Это открытие объясняет, почему белокрылки (которые атакуют более 600 видов растений) так успешно обходят защитные системы растений. Создание ГМ-культур, нацеленных на конкретный ген вредителя, может стать точной стратегией борьбы с ним.

«В будущем я действительно вижу в этом очень четкий способ контроля над белокрылками, потому что теперь мы точно знаем лежащий в основе механизм», — говорит Терлингс. Главным препятствием он называет скептицизм в отношении использования трансгенных растений.