Биологи научились отслеживать комаров

Как известно, комары — самые опасные животные на планете. Из-за них гибнет на порядки больше людей, чем от ядовитых змей, акул или волков, вместе взятых. Главная опасность, связанная с комарами, — болезни, которые они разносят, прежде всего малярия. Чтобы лучше понять, как происходит распространение этих инфекций, полезно разобраться с тем, как перемещаются сами насекомые, насколько быстро и далеко.

Однако комар — не птица: даже если удастся закрепить на ножке микроскопическое кольцо, шансы выловить это же самое насекомое через несколько дней или недель ничтожны. Для их мониторинга пытаются использовать более «массовые» и сложные методы, включая обработку специальным порошком, который флуоресцирует в ультрафиолетовых лучах.

Но такой метод не слишком надежен, к тому же светящийся порошок может влиять на судьбу насекомых и их шансы выжить, искажая полученные результаты. Поэтому команда биологов из Университета штата Колорадо предложила новый подход для отслеживания комаров. Статья Ребеки Кэдинг (Rebekah Kading) и ее коллег опубликована в журнале PNAS Nexus.

В качестве меток ученые выбрали короткие фрагменты ДНК, в которых, словно в надписи на кольце для птицы, можно закодировать всю нужную информацию. А защитными «контейнерами» для них служат кристаллы изопреноид-связывающего белка CJ кампилобактерий C. jejuni. Эти структуры отличаются высокой устойчивостью и содержат поры подходящего диаметра, примерно 13 нанометров.

Загруженные ДНК белковые кристаллы ученые добавляли в пищу, которой питались личинки комаров. Эксперименты подтвердили, что такие метки сохраняются и обнаруживаются в кишечнике у уже взрослых насекомых. Чтобы выделить ДНК из кристаллов, их достаточно поместить в раствор, содержащий АТФ. После этого остается прочесть ее последовательность с помощью обычной полимеразной цепной реакции.

Ученые испытывали новый метод в полевых условиях на протяжении трех последних лет, в различных локациях в пределах штата Колорадо. Теперь они планируют провести эксперименты в тропических странах, где проблема с комарами стоит особенно остро. Кроме того, их интересует вопрос о том, почему белковые кристаллы CJ так долго сохраняются в желудке у насекомых.