С «плохими» насекомыми предложили бороться с помощью генетически модифицированной спермы
Австралийские исследователи придумали, как можно эффективно бороться с насекомыми-вредителями и переносчиками опасных болезней. Для этого ученые разработали метод, который позволяет самцам насекомых производить и передавать токсичные белки вместе с семенной жидкостью. При спаривании белки попадают к самкам, что быстро сокращает продолжительность жизни последних и снижает их способность распространять болезни.
Некоторые насекомые могут переносить инфекционные болезни, что представляет собой серьезную проблему для здоровья человека. Например, малярия передается людям с укусами инфицированных самок комаров рода Anopheles, что приводит к 608 тысячам смертей в год. Комары Aedes aegypti распространяют вирусы, вызывающие арбовирусные заболевания. Эти насекомые переносчики лихорадки денге, чикунгуньи, желтой лихорадки, вируса Зика. Только каждый год лихорадкой денге заражается порядка 390 миллионов человек, около 20 тысяч из них умирает.
Также в природе встречаются насекомые-вредители, которые наносят большой вред культурным растениям. По самым скромным оценкам, в 2017 году ущерб от таких насекомых мировому сельскому хозяйству составил 162 миллиарда долларов США.
Люди уже давно нашли способ борьбы с вредителями — пестициды. Однако у него есть ряд недостатков. Пестициды — химические или биологические препараты, поэтому они могут нанести вред окружающей среде или человеку. Кроме того, со временем многие организмы вырабатывают устойчивость к некоторым веществам, содержащихся в пестицидах, а значит такие препараты перестают быть эффективными.
В последнее время появился еще один способ борьбы с вредителями — биоконтроль популяций генетическими методами. Среди вариантов:
Метод стерильных насекомых (Sterile Insect Technique), когда подавляющее число стерильных насекомых (обычно самцов) выпускается в дикую природу;
Контроль экспрессии гена (Release of Insects carrying a Dominant Lethal). Ученые работают над созданием генетически модифицированных насекомых (самцов), которые несут доминантный летальный ген.
Правда, и эти два метода не совсем действенные. Первый требует массового создания модифицированных самцов, что с экономической точки зрения весьма затратно. Что касается второго метода, оказалось, самки после спаривания с генетически модифицированными самцами продолжают питаться кровью и распространять болезни до естественной смерти, то есть этот метод не позволяет полностью контролировать популяцию конкретных насекомых.
Австралийские биоинженеры Сэмюэль Бич (Samuel Beach) и Мацей Маселко (Maciej Maselko) из Университета Маккуори в Сиднее предложили еще один способ противостояния «плохим» насекомым, основанный на генной инженерии. Этот способ, в отличие от двух вышеперечисленных методов, направлен непосредственно на сокращение численности кусающих самок сразу после спаривания с самцами.
Метод предполагает внедрение ядов пауков и морских анемонов в половые железы насекомых. После генетической модификации самцы насекомых начинают сами производить нейротоксин (в геном самцов внедряют гены, кодирующие такие белки), а затем передают его со спермой самкам. Яд действует на организм самки и сокращает продолжительность ее жизни. Таким образом самцы не просто «переносят» токсин, а становятся его постоянными производителями благодаря измененным генам. О своем открытии ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Биоинженеры провели ряд лабораторных экспериментов. В частности, они испытали на самцах плодовых мушек (Drosophila melanogaster) семь белков-нейротоксинов, принадлежащих разным живым организмам. Лучше всего себя показали токсины самцов паука Phoneutria nigriventer и морского анемона Anemonia sulcata. Самки плодовых мушек после спаривания с генетически модифицированными самцами жили на 37–64 процентов меньше по сравнению с контрольной группой. Важно, что модифицированные самцы сохранили способность эффективно привлекать самок, а это важно для успешного применения метода в природе.
Затем, основываясь на данных полевых испытаний других генетических технологий борьбы с вредителями, ученые смоделировали воздействие этого метода на популяцию комаров Aedes aegypti. Моделирование предсказало, что даже умеренный уровень смертности самок способен сократить популяцию на 40–60 процентов быстрее традиционных способов.
По словам Маселко, насекомые вряд ли смогут выработать устойчивость, так как яд воздействуют только на специфические генетические пути. То есть эти токсины не представляют угрозы для млекопитающих и других полезных насекомых. Тем не менее, авторы научной работы отметили, что необходимо провести дополнительные исследования на комарах, чтобы окончательно подтвердить эффективность и безопасность метода в дикой природе. На это уйдет до трех лет.
Telegram 
Дзен 
VK В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии