על ידי לימוד אי התאמה גנטית ביתושים, מדעני וירג'יניה טק שואפים לשלוט באוכלוסיות היתושים באמצעות מניפולציה גנטית, להציע חלופה לקוטלי חרקים מסורתיים ולהפחית את התפשטות המחלות. קרדיט: twoday.co.il.com
הבנת גנטיקה של יתושים למחלות הנישאות יתושים כמו זיקה ודנגי יכולה להוביל לשיטות בקרה טובות יותר, ולהפחית את התפשטותן ברחבי העולם.
חוקרי וירג'יניה טק זיהו חריגות גנטיות ביתושים שיכולות לעזור ליצור אוכלוסיות של גברים בלבד כדי להפחית מחלות הנישאות יתושים כמו זיקה ודנגי. הממצאים שלהם מדגישים את הפוטנציאל של אסטרטגיות גנטיות על פני קוטלי חרקים מסורתיים, אשר יורדים ביעילותם.
מחקר גנטי פורץ דרך על יתושים
מדענים בווירג'יניה טק גילו דרך חדשה לזהות מטרות גנטיות שימושיות לשליטה באוכלוסיות יתושים, ועשויה להציע חלופה לקוטלי חרקים.
המחקר שלהם, שפורסם היום (22 ביולי) בכתב העת המדעי ביולוגיה של תקשורת, התמקד בבסיס הגנטי של מִין אי התאמה. הם חצו את Ae. aegypti, וקטור מחלות ארבו-ויראלי עולמי מרכזי, ומין אחיו, Ae. mascarensis, מהאוקיינוס ההודי. כאשר צאצאים מוצלבים עם הורה אחד, כ-10 אחוזים מהצאצאים הופכים לאינטרסקס ואינם מסוגלים להתרבות.
ג'יאנגטאו ליאנג (משמאל) משתמש במיקרוסקופ כדי לבצע מחקר יתושים במעבדתו של איגור שרכוב. קרדיט: מקס Esterhuizen עבור Virginia Tech
חשיפת אי התאמה גנטית וקביעת מין
החוקרים זיהו חריגות במסלולי קביעת המין של יתושים בין-מיניים אלה. הם גילו שייתושים אלו הם זכרים גנטיים אך מבטאים גנים זכריים ונקביים כאחד, מה שמוביל לתכונות פיזיות מעורבות.
על ידי הבנת הגורמים הגנטיים הללו, הם מקווים לפתח אסטרטגיות ליצירת אוכלוסיות יתושים של זכרים, שיכולות לסייע בשליטה במספר היתושים על ידי חיסול נקבות. מחקר זה יכול גם לסייע בזיהוי גנים המשפיעים על התנהגות יתושים של נקבות, ולסייע בשיטות שליטה וקטוריות עתידיות.
Jiangtao Liang מנתח יתוש תחת מיקרוסקופ. קרדיט: מקס Esterhuizen עבור Virginia Tech
פוטנציאל לבקרת מחלות משופרת באמצעות גנטיקה
ממצאים אלו משמעותיים לשליטה במחלות כגון זיקה ודנגי, שכן הדברה טובה יותר של יתושים יכולה להפחית את התפשטות מחלות אלו.
למרות שקוטלי חרקים היו יעילים יחסית בשליטה על אוכלוסיות יתושים בעבר, הם מוערכים כעת מחדש מכיוון שהם יורדים משמעותית ביעילותם ואינם ידידותיים לסביבה.
ניתוח מפורט של ביטויים גנטיים והשלכות
"חקרנו את ההכלאה של שני מיני יתושים, גילינו שפרטים בין המינים שיבשו את מסלולי קביעת המין, וזיהינו ביטויי גנים ספציפיים למין", אמר איגור שרכוב, אחד החוקרים בפרויקט ופרופסור לאנטומולוגיה ופקולטה קשורה ל- מכון פרלין למדעי החיים. "מחקר זה יכול לעזור לזהות גנים חדשים של מסלול קביעת מין שיכולים לשמש באסטרטגיות הדברת יתושים."
החוקרים בחנו שלושה תחומים במחקרם:
- הרמה המורפולוגית והאנטומית עם אינטרסקסים אלה, כולל איברים חיצוניים ופנימיים, במיוחד איברי רבייה
- גנים המעורבים במסלול קביעת המין, במיוחד שלושה גנים: רגולטור ראשי אחד כדי לראות אם זה בא לידי ביטוי או לא ושני גנים אחרים שיוצרים גרסאות שחבור ספציפיות לזכר ולנקבה
- ביטוי גנים כולל באותם יתושים כדי להגדיר מה נורמלי וחריג במונחים של ביטוי גלובלי של גנים הקשורים להתמיינות מינית
תובנות לגבי חריגות מורפולוגיות ווריאציות גנטיות
"מה שמצאנו הוא שהחריגות המורפולוגיות מתחילות בשלב הגולם במהלך ההתפתחות, ובמבוגרים, במקרים החמורים ביותר יש גם אשכים וגם שחלות אצל פרט אחד, וזה מאוד חריג עבור מינים אלה", אמר שרכוב. "עכשיו אנחנו רוצים להבין מה גורם לחריגות האלה."
החוקרים מצאו כי יתושים בין מיניים מבטאים גרסאות זכריות ונקבות של גנים לקביעת מין, מה שמוביל למורפולוגיות מעורבות. בעוד שגנים מוטים לנשים מתבטאים בדרך כלל באינטרסקסים, גנים מוטים לזכר מראים ירידה בביטוי בחלקי רבייה זכריים מסוימים, אם כי גנים הקשורים לאשכים נשארים ברמות נורמליות.
השלכות על אסטרטגיות עתידיות להדברת יתושים
המחקר יכול לסייע בהדברת יתושים על ידי זיהוי גנים חדשים של מסלול קביעת מין כדי ליצור אוכלוסיות של גברים בלבד, ובכך לחסל את הנקבות ולהפחית את מספר הווקטורים. בנוסף, זיהוי של גנים ספציפיים למין יכול לעזור לפתח מבנים גנטיים לתמרן תכונות באוכלוסיות פרא.
"מכיוון שהאינטרסקס הוא זכר מבחינה גנטית אך מבטא תמלילים נשיים, הוא מספק מערכת לזיהוי גנים המשפיעים על התנהגות נשית, מה שיכול להיות שימושי עבור אסטרטגיות בקרה וקטור עתידיות", אמר Jiangtao Liang, עמית פוסט-דוקטורט באנטומולוגיה. "אינטרסקסים יכולים לשמש מודל רב ערך לגילוי גורמים גנטיים המעורבים בקביעת מין, בידול מיני, הזדווגות, חיפוש מארח והתנהגויות עקיצות דם אצל יתושים. מציאת גנים חדשים למסלולי קביעת מין ושיבושים שלהם ביתושים יתרמו לבקרה יעילה של מחוללי מחלות באמצעות מניפולציות גנטיות המבוססות על הפרדת מין".
עבור מחלות כמו זיקה ודנגי, הבנת הגנטיקה של היתושים יכולה להוביל לשיטות בקרה טובות יותר, ולהפחית את התפשטות המחלות ברחבי העולם.
