Wsn230911

Глобальное потепление климата приводит, в частности, к тому, что некоторые виды животных и растений, ранее встречавшиеся лишь в тропических регионах, постепенно расширяют ареал своего обитания, завоевывая все новые и новые пространства в умеренных широтах. Например, серьезную тревогу вызывает у специалистов экспансия некоторых видов комаров - прежде всего потому, что они могут переносить возбудителей опасных инфекционных заболеваний. К числу таких комаров относится, в частности, бело-пестрый кусака (Aedes albopictus).

Экспансия бело-пестрого кусаки

Это кровососущее насекомое родом из Юго-Восточной Азии умудрилось за последние 40 лет покорить практически весь мир. В Европе оно было впервые зарегистрировано в 1979 году в Албании, а сегодня список стран, в которых встречается бело-пестрый кусака, включает уже Италию, Францию, Бельгию, Черногорию, Швейцарию, Грецию, Испанию Хорватию, Нидерланды, Словению, Боснию и Герцеговину, Германию, Великобританию и Мальту. Самое же тревожное - то, что этот комар является переносчиком вирусов, вызывающих лихорадку чикунгунья, лихорадку Западного Нила, лихорадку денге, американский энцефалит Сент-Луис и ряд других инфекционных заболеваний.

Бороться с комарами и вообще-то непросто, а уж когда речь заходит о виде, демонстрирующем столь высокую приспособляемость к непривычным условиям обитания, многие хорошо зарекомендовавшие себя методы борьбы оказываются неэффективными. Это вынуждает исследователей делать ставку на нетрадиционные, порой весьма спорные походы. Так, группа британских ученых разводит в лаборатории генетически модифицированных комаров, призванных в природе вытеснить своих диких сородичей.

Нелетающие трансгенные самки

Как известно, у комаров кровь пьют только самки, самцы же питаются нектаром цветковых растений. Поскольку масса тела насосавшегося крови комара порой вдвое превосходит массу тела изголодавшегося насекомого, у самок комаров (и бело-пестрый кусака в этом смысле не исключение) летательная мускулатура развита значительно лучше, чем у самцов. А вот самки бело-пестрого кусаки, выведенные Женевьевой Лаббе (Geneviève Labbé) в лаборатории фирмы Oxitec (Oxford Insect Technologies), не летают вовсе: в их геном ученые внедрили ген, блокирующий развитие летательной мускулатуры.

Исследовательница поясняет: "Мы тут используем прием, известный под названием transcriptional squelching, то есть подавление транскрипции. Ген, который мы внедрили в клетки летательной мускулатуры, расходует столько полимеразы, что этого фермента клеткам уже не хватает на выполнение своих основных функций, и они не могут синтезировать нужное количество белков".

Трансгенные самцы теснят диких

В мышечных клетках самцов внедренный ген такого эффекта не вызывает, поскольку там действуют несколько иные механизмы. Поэтому трансгенным самцам ничто не мешает спариваться, передавая таким образом этот самый внедренный ген следующим поколениям. Именно на этот эффект и рассчитывают ученые. "Обитающие на воле самки, спариваясь с нашими трансгенными самцами, дадут потомство, в котором самцы смогут нормально летать, а самки будут летать неспособны, - рассказывает биолог. - В результате локально ограниченная популяция комаров в условиях дикой природы довольно быстро утратит жизнеспособность. Главное - выпустить на волю должное количество генетически модифицированных самцов".

Если трансгенные самцы смогут потеснить диких, они будут передавать "роковой" ген все большему количеству самок. В их трансгенном потомстве неспособные летать самки быстро станут добычей естественных врагов, а самцы понесут ген следующим поколениям. При этом доля трансгенных самцов в популяции будет неуклонно возрастать. Когда же дикие самцы исчезнут вовсе, исчезнут и способные летать самки, а значит, и трансгенные самцы не смогут дать потомства и вымрут. Популяция комаров исчезнет, не оставив следа в природе, уверена Женевьева Лаббе.

Тетрациклин как генный инактиватор

Но чтобы размножить генетически модифицированных комаров в нужном количестве, самки должны в лаборатории еще летать. Британские ученые достигают этого временной инактивацией внедренного гена: в воду, где развиваются личинки комара, они подмешивают тетрациклин. Женевьева Лаббе поясняет: "Тетрациклин выполняет функцию своего рода противоядия. Мы добавляем его в корм личинкам, так что роковой ген блокируется и на свет появляются самки, способные нормально летать и размножаться. Но на воле тетрациклина, естественно, нет, там роковой ген снова активируется, поэтому первое же поколение трансгенных самок, вылупившихся на воле, не может ни летать, ни размножаться, ни кусать теплокровных, ни переносить инфекцию".

С одним кусакой на Большом Каймане уже покончено

Метод, разрабатываемый для борьбы с бело-пестрым кусакой, уже доказал свою эффективность против одного из родственных видов - желтолихорадочного, или египетского кусаки (Aedes aegypti). В 2009 году специалисты фирмы Oxitec выпустили некоторое количество трансгенных самцов комара на острове Большой Кайман в Карибском море, самом крупном из Каймановых островов, только для того, чтобы проверить, смогут ли те устоять в конкурентной борьбе за самок против местных диких самцов. На следующий год эксперимент был продолжен в большем масштабе: ученые выпустили на острове 3,3 миллиона трансгенных самцов желтолихорадочного кусаки, что привело к полному исчезновению там популяции этих комаров.

До аналогичного эксперимента с бело-пестрым кусакой дело еще не дошло, объясняет Женевьева Лаббе: "С одной стороны, нам еще предстоит проверить, можем ли мы обеспечить эффективное размножение комара в количествах, необходимых для реализации такого эксперимента. С другой стороны, наши трансгенные самцы еще должны доказать, что способны при спаривании успешно конкурировать со своими дикими сородичами. Но мы уверены в эффективности нашего метода".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман