Grzyb z toksynami pająka i skorpiona zabija oporne na insektycydy komary

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy z kilku krajów stworzyli grzyby, które mają zabijać przenoszące zarodźce malarii komary za pomocą toksyn pająka i skorpiona.

Ekipa z Uniwersytetu Maryland, Chin, Australii i Burkina Faso podkreśla, że grzyb jest specyficzny dla komarów i nie zagraża ludziom. Badania pokazują także, że jest bezpieczny dla pszczół miodnych i innych owadów.

W artykule opublikowanym na łamach Scientific Reports demonstrujemy, że najmocniejsze szczepy grzybów [...] potrafią zabijać komary za pomocą pojedynczego zarodnika. Pokazujemy także, że nasze transgeniczne grzyby powstrzymują komary od picia krwi. Łącznie wskazuje to, że już po zaledwie 5 dniach mogą one zapobiegać transmisji choroby w ponad 90% przypadków - wyjaśnia Brian Lovett.

Specjaliści posłużyli się grzybem Metarhizium pingshaense, naturalnym zabójcą komarów. Dowody sugerują, że jest on specyficzny dla gatunków komarów przenoszących choroby, w tym Anopheles gambiae i komara egipskiego (Aedes aegypti). Gdy spory grzyba wejdą w kontakt z ciałem komara, zaczynają kiełkować i przenikać egzoszkielet. Ostatecznie zabijają swojego gospodarza.

Biolodzy podkreślają, że sam z siebie grzyb potrzebuje wielu zarodników i dość długiego czasu, by do tego doprowadzić. Żeby więc wzmocnić działanie M. pingshaense, wprowadzano do niego różne kombinacje genów kodujących neurotoksyny. Jak wyjaśniają członkowie ekipy Lovetta, blokują one konieczne do przekazywania impulsów nerwowych kanały wapniowe, potasowe i/lub sodowe.

Uzyskane szczepy grzybów testowano na schwytanych w Burkina Faso opornych na insektycydy komarach. Jak można się domyślić, każdy z nich zabijał komary szybciej i skuteczniej od niezmienionych M. pingshaense. W najskuteczniejszym szczepie zachodziła ekspresja toksyn skorpiona Androctonus australis i pająka Hadronyche versuta. Toksyna skorpiona blokuje kanały sodowe, a pająka - kanały potasowe i wapniowe.

W odróżnieniu od insektycydów chemicznych, które obierają na cel tylko [bramkowane napięciem] kanały sodowe, wiele toksyn pająków i skorpionów działa na kanały wapniowe i potasowe układu nerwowego, dlatego nie ma mowy o istniejącej wcześniej oporności - wyjaśnia Raymond St. Leger.

Akademicy zastosowali zabezpieczenie w postaci wysoce specyficznej sekwencji promotorowej. Sprawia ona, że geny toksyn mogą być aktywowane wyłącznie we krwi owadów (grzyb nie uwolni ich do środowiska).

By upewnić się, że transgeniczny grzyb nie zagraża owadom innym niż komary, celowo zarażano pszczoły. Albo wystawiano je na oddziaływanie tkanin pokrytych sporami, albo spryskiwano zawiesiną zarodników. Okazało się, że po 2 tygodniach wszystkie pszczoły nadal żyły.

Zachęceni rezultatami naukowcy chcą rozszerzyć swoje badania. Obecnie prowadzone są eksperymenty na owadach blisko spokrewnionych z komarami.

« powrót do artykułu