V Novosibirsku byla vyvinuta univerzální metoda pro určení pohlaví budoucích motýlů | Pikabu
Důležité: v souvislosti s komentáři k některým předchozím příspěvkům bych rád zdůraznil, že se nejedná o populárně nauku, která by lákala středoškoláky na hodiny biologie, jde o novinky ze sekce „Přírodověda“. Úplně jiný formát. Proto zde nejsou žádné memy, videa, vtipy, humor atp.. Ale je tam odkaz na zveřejnění samotného článku.
„Proč je nutné určovat pohlaví hmyzu? Například regulovat počet škůdců, zejména můry, nepřítele lesních plantáží po celém světě. Počet tohoto hmyzu závisí na poměru pohlaví: pokud se narodí mnoho samic, lze za dva nebo tři roky očekávat přemnožení. Proto by bylo dobré mít k dispozici lék, který nejen že potlačí počet samčích jedinců, ale i u všech samčích jedinců se neliší, fyziologicky se neliší , takže takový selektivní vliv je možný,“ vysvětluje spoluautor studie, vědecký pracovník. Ústav systematiky a ekologie živočichů SB RAS kandidát biologických věd Irina Anatolyevna Belousova.
Jak víte, hmyz zvláště škodí rostlinám, když jsou larvami – právě proti nim je namířena většina vyvíjených léků. Zde však nastává potíž: pokud je v dospělém stavu, který se u motýlů nazývá imago, poměrně snadné určit pohlaví, pak larvy Lepidoptera mají podobné morfologické rysy a nelze je rozlišit okem. Sibiřští biologové vyvinuli metodu pro určení pohlaví larev podle množství genu obsaženého v jejich pohlavních chromozomech.
Systém pohlavních chromozomů u hmyzu je opačný než u lidí: jestliže u lidí dva chromozomy X znamenají samici a X a Y samce, pak u Lepidoptera jedinci se dvěma chromozomy Z jsou samci a Z a W jsou samice. Pomocí PCR vědci sledují množství kettinového genu obsaženého v chromozomu Z ve vzorku. Při převodu na zbývající chromozomy se ukáže, že muži mají tohoto genu dvakrát více než ženy.
„Metoda PCR se nyní používá ve všech laboratořích, analýza se provádí jednoduše a rychle. Naše metoda je navíc univerzální,“ říká Irina Belousovová. – Obvykle je pohlaví určeno výrazným genem chromozomu W, ale obsahuje mnoho transponovatelných prvků a repetic, to znamená, že se u různých druhů vždy liší. Chromozom Z je konzervativní, takže jeho geny jsou univerzální pro všechny Lepidoptera. V tomto případě může být jako marker vybrán jakýkoli gen specifický pro chromozom Z,“ říká Irina Belousovová.
Vědci provedli dvě studie, aby potvrdili platnost metody. Za prvé, Federální výzkumné centrum „Institut pro cytologii a genetiku SB RAS“ použilo počítačové modelování k analýze všech genomů a transkriptomů, které byly v současné době sekvenovány pro 56 druhů Lepidoptera (informace byly převzaty z databáze amerického Národního centra pro biotechnologické informace) . Poté byla v Ústavu věd a biologických věd SB RAS metoda testována in vitro na třech druzích – zavíječi, zavíječi voskovém a zavíječi zelném.
Jednoduché a všestranné Metodu určování pohlaví larev Lepidoptera nepotřebovali vědci jako takovou, ale k řešení větších problémů. Laboratoř ekologické fyziologie Ústavu ekologie a biologických věd Sibiřské pobočky Ruské akademie věd, kde Irina Belousovová působí, studuje vertikální přenos latentních virových infekcí na můru cikánskou, tedy šíření viru z generace na generaci. Abychom věděli, jak se infekce přenáší z rodičů na potomky, je nutné umět určit pohlaví jedince v jakékoli fázi jeho vývoje.
„Populace můry má latentní virus. Zajímá nás za prvé v souvislosti se stejným vývojem nových metod hubení škůdců. Lék, který by mohl způsobit onemocnění, bude ekologicky bezpečný: virus postihuje pouze tento druh hmyzu a redukuje populaci škůdců pouze na úroveň pozadí, aniž by ji zcela zničil, říká Irina Belousovová. — Za druhé, chceme pochopit mechanismy vertikálních forem přenosu na člověka, takovýchto nebezpečných forem na člověka není herpes a HIV Vzhledem k tomu, že všechny viry mají společné evoluční trendy, mohou být data o infekci, kterou studujeme, v budoucnu cenná pro virologii obecně.“ Zdroj.