Detaljna analiza genoma stenica može poboljšati pesticide

Detaljna analiza genoma stenica može poboljšati pesticide

Stjenice. Samo pominjanje sićušnih, griznih insekata koji žive na ljudskoj krvi i zaraze dušeke, kauče i posteljinu izaziva strah u većini ljudi. Pored anksioznosti, svraba i osipa koje epidemija može da izazove, stenice može biti teško identifikovati i skupo za lečenje.

Zahvaljujući novoj studiji Univerziteta Teksas u Arlingtonu objavljenoj u Journal of Heredity, naučnici sada imaju bolje genetsko razumevanje insekata. Istraživanje nudi ažuriranu analizu genoma obične stenice Cimek lectularius, pružajući novi uvid onima koji rade na sprečavanju zaraze stenicama, razvijaju strategije sanacije i prate otpornost na pesticide.

„Ovaj novi visokokvalitetni referentni genom pruža vredan resurs za unapređenje naučnih istraživanja ove štetočine koja se ponovo razvija u medicinskom i ekonomskom smislu“, rekao je autor Todd Castoe, profesor biologije na UTA.

„Sada imamo važan dodatni alat za proučavanje obrazaca evolucije povezane sa ljudima i prilagođavanja za ovog insekta koji je izazvao pustoš u ljudskoj populaciji od početka civilizacije“, dodao je koautor Iannick Francioli, dr. student u laboratoriji dr Kastoa.

Iako se stenice pominju u pisanim zapisima više od 3.000 godina, štetočina je postala istaknuta 1940-ih, kada su zaraze zahvatile vojne baze tokom Drugog svetskog rata. Uvođenjem moćnog pesticida DDT (dihlorodifeniltrikloretan), smatralo se da je insekt iskorenjen u mnogim industrijalizovanim zemljama.

Tokom 1990-ih, kombinacija eliminacije upotrebe DDT-a zbog zdravstvenih problema, povećane otpornosti insekata na pesticide i povećanog međunarodnog putovanja pomogla je da podstakne ponovnu pojavu infestacije stenica. Epidemije stenica širom sveta sada rutinski dospevaju u vesti, kao što je zaraza u pariskim hotelima pre letnjih Olimpijskih igara 2024.

Da bi bolje razumeli genetiku stenice, Castoe i Francioli, zajedno sa istraživačima sa Politehničkog instituta Virdžinije i Državnog univerziteta, Univerziteta u Arkanzasu, Dana-Farber centra za rak, Harvardske medicinske škole i Širokog instituta Masačusetskog tehnološkog instituta i Univerzitet Harvard je dobio uzorak insekata i brzo ga zamrznuo kako bi omogućio ekstrakciju njegovog DNK.

Iz te ekstrakcije, tim je uspeo da stvori referentni genom na nivou hromozoma za insekta koristeći PacBio alate za dugo čitanje i Omni-C alate za genetsko sekvencioniranje. Ovaj pristup, u kombinaciji sa uzorkovanjem dodatnih muških i ženskih pojedinaca, omogućio je timu da mapira neprekidni genom stenica sa 15 hromozoma (13 autozoma i dva polna hromozoma: Ks1 i Ks2), pružajući sveobuhvatnu genetsku mapu koja poboljšava naše razumevanje biologije štetočina. , evolucija i otpornost na insekticide.

Konkretno, identifikacija polnih hromozoma će pomoći istraživačima da razumeju genetsku osnovu određivanja pola kod stenica. Ovo može biti posebno korisno za razvoj ciljanih strategija kontrole štetočina koje iskorištavaju polno specifične osobine.

„Kreiranje referentnog genoma na nivou hromozoma nam daje novu i veoma preciznu mapu genetskog materijala stenice“, rekao je Kasto. „Ovaj novi temeljni resurs će omogućiti istraživačima da dalje razumeju genetsku osnovu osobina insekata koje izazivaju probleme kao što je otpornost na insekticide, što je ključno za razvoj efikasnijih strategija za kontrolu štetočina.“