Эволюционное преступление. Белокрылки украли ДНК у растений, чтобы безопасно поедать их же листья

Миллионы лет назад насекомые, похожие на тлю, которых называют белокрылками, включили в свой геном ДНК растений. Об этом сообщает SciTechDaily.

Группа китайских исследователей считает, что белокрылки используют украденный ген для разложения токсинов, которые растения вырабатывают для защиты от насекомых. Это позволяет белокрылке безопасно питаться растениями.

"Похоже, это первый зарегистрированный случай горизонтального переноса функционального гена от растения к насекомому. Ген BtPMaT1, который вырабатывают растения, вы не сможете найти у любых других видов насекомых", – говорит соавтор исследования, энтомолог из Университета Невшателя Тед Терлингс.

Ученые полагают, что растения, вероятно, используют BtPMaT1 для хранения ядовитых соединений в безвредной форме, чтобы растение не могло само себя отравить. Команда под руководством Юцзюн Чжанома из Китайской академии сельскохозяйственных наук выяснила, что примерно 35 млн лет назад белокрылки украли этот защитный ген и получили способность самостоятельно защищаться от токсинов.

"Мы думаем, что вирус внутри растения мог захватить ген BtPMaT1, и после попадания в организм белокрылки он должен был сделать что-то внутри насекомого, в результате чего ген был интегрирован в геном белокрылки. Конечно, такая вероятность очень мала, но если взять во внимание миллионы лет, то такая возможность все же существует. Если приобретенный ген приносит пользу насекомому, тогда он будет эволюционно одобрен и сможет распространяться", – говорит Терлингс.

Белокрылки стали одними из основных сельскохозяйственных вредителей во всем мире, способными поражать не менее 600 различных видов растений по всему миру.

"Один из вопросов, который мы себе задаем, заключается в том, как эти насекомые приобрели эту невероятную адаптацию для обхода защитных механизмов растений", – отмечает Терлингс.

На основе полученных данных, китайские ученые разработали стратегию по уничтожению сверхспособности белокрылки. Они разработали небольшую молекулу РНК, которая взаимодействует с геном BtPMaT1 белокрылки, делая ее снова восприимчивой к токсичным соединениям растений.

"Самым захватывающим было то, что наши коллеги генетически модифицировали растения томатов, чтобы начать производство этой молекулы РНК. После того, как белокрылки поели помидоры и поглотили растительную РНК, их ген BtPMaT1 заглушился. В итоге, это привело к 100-процентной смертности белокрылок, но генетические манипуляции не повлияли на других протестированных насекомых", – рассказывает ученый.

Благодаря целенаправленным усилиям по выращиванию генетически модифицированных культур, способных заглушить ген белокрылки, это помогло бы остановить опустошение сельскохозяйственных угодий.

"Определенно есть еще некоторые препятствия, которые метод должен преодолеть, например, скептицизм по поводу использования трансгенных растений. Но в будущем метод имеет большие перспективы в борьбе с белокрылками, так как теперь мы точно знаем механизм, лежащий в основе их защиты", – подытожил ученый.