Учёные отключили способность и желание размножаться у насекомых-вредителей

Энтомологи из Университета штата Канзас помогли идентифицировать нейропептид натализин, который регулирует половую активность и репродуктивную способность насекомых.

Команда первой наблюдала и дала название этому нейропептиду, состоящему из коротких цепочек аминокислот в мозге насекомых и членистоногих. Это открытие может открыть новые возможности для экологически безопасной борьбы с вредителями.

Натализин является частью пептидергической системы насекомых и членистоногих — генетической сети, использующей малые пептиды в качестве нейротрансмиттеров для передачи химических сигналов по всему телу.

• Натализин уникален для насекомых и членистоногих и эволюционировал вместе с ними.
• Он, по-видимому, связан с нейропептидом тахикинином, присутствующим у млекопитающих и беспозвоночных.
• В то время как тахикинин участвует в различных биологических процессах (например, контроле кровотока у млекопитающих), натализин связан с репродуктивной функцией и брачным поведением у насекомых и членистоногих.

Исследование изучало натализин у плодовых мушек, мучных хрущаков и тутового шелкопряда. У этих насекомых четыре стадии развития (яйцо, личинка, куколка, взрослая особь), что позволило наблюдать их на протяжении всего жизненного цикла.

Исследователи обнаружили, что у всех трёх видов насекомых натализин экспрессировался в трёх-четырёх парах нейронов в мозге.

Используя генетический инструмент РНК-интерференцию (RNAi), учёные изучили, что происходит, когда натализин "заглушается" или "выключается" из мозга насекомых.

Результат: отсутствие натализина в мозге привело к физической неспособности насекомых к размножению, а также снизило их интерес к спариванию.

• Например, "нокаут" натализина у плодовой мушки делает её неспособной к спариванию.
• Самка слишком занята чисткой своего тела, чтобы самец мог приблизиться.
• Самец не посылает достаточно сильного сигнала самке, чтобы привлечь её внимание.

Поскольку натализин обнаружен только у насекомых, будущий инсектицид на его основе не затронет растения, животных или людей, что делает его перспективным для экологически безопасных методов контроля вредителей. Это открытие также проливает новый свет на работу мозга и нейросистемы.