Ученым удалось выключить репродуктивные способности у насекомых-вредителей

Источник: nanonewsnet.ru

Международная группа ученых из Университета Канзаса (США), Словацкой академии наук, Корейского Университета и Института науки и технологий в Южной Корее открыла нейропептид с уникальными свойствами. Вещество, состоящее из коротких цепочек аминокислот, было обнаружено в мозге насекомых и членистоногих. Исследователи дали нейропептиду название «наталисин» и выяснили, что он регулирует сексуальную активность и репродуктивные способности насекомых. Как отмечает один из участников проекта профессор Йонсен Парк (Yoonseong Park) из Университета Канзаса, открытие может помочь в создании экологически чистых препаратов для борьбы с вредителями. Наталисин входит в состав пептидергической системы — генетической сети, которая использует короткие пептиды как нейротрансмиттеры для химической передачи сообщений по всему организму. Нейропептид является уникальным для насекомых и членистоногих, и развивался вместе с ними.

По своим функциям он аналогичен тахикинину у млекопитающих и беспозвоночных. И, хотя эти вещества участвуют в разных биологических процессах (в частности, тахикинин контролирует поток крови), основное их назначение — регуляция репродукции. Исследователи определили действие наталисина у трех видов насекомых: плодовых мушек (ими занимались в Южной Корее), каштановых хрущаков (их изучали в Канзасе) и шелковой моли (эту часть работы провели в Словакии). Все эти виды имеют четыре стадии развития: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. Ученые проследили весь жизненный цикл насекомых, чтобы найти механизм, управляемый наталисином. У всех трех видов наталисин экспрессируется в трех — четырех парах нейронов головного мозга. Используя РНК-интерференцию, исследователям удалось подавить действие наталисина. В этом случае у насекомых возникла физическая невозможность воспроизводства, а также снижение интереса к спариванию.

По словам профессора Парка, самки плодовых мушек становятся равнодушными к самцам и больше времени уделяют своему телу. А самцы не могут послать самкам достаточно сильный сигнал, чтобы привлечь их внимание. Пока неясно, то ли самцы перестают чувствовать запах самки, то ли сами не могут выделять нужные пахучие вещества. Новый нейропептид поможет ученым разработать целевые, экологически безопасные методы контроля насекомых — вредителей. Наталисин присутствует только у насекомых и членистоногих, поэтому он не может навредить растениям, животным и людям. Кроме того, результаты исследования проливают новый свет на функционирование мозга и нейросистемы плодовых мушек. Эта информация о фундаментальной биологии дрозофилы, являющейся известной лабораторной моделью насекомого, полезна для всего научного сообщества.