اخبار علمی, مطالب
کشف ژن های گیاهی در حشرات
میلیون ها سال پیش ، حشرات شته مانندی به نام مگس سفید بخشی از DNA گیاهان را در ژنوم خود گنجانیدند. یک تیم تحقیقاتی چینی نشان داد که مگس سفید از این ژن برای تخریب سموم رایج گیاهان استفاده می کند تا از خود در برابر حشرات دفاع کنند و به مگس سفید این اجازه را می دهد تا از گیاهان به سلامت تغذیه کند و از حشرات دیگر در امان باشد.
تد تورلینگز ، بوم شناس شیمیایی و حشره شناس در دانشگاه نوشاتل در سوئیس می گوید: “به نظر می رسد این اولین نمونه ثبت شده از انتقال ژن افقی یک ژن عملکردی، از یک گیاه به یک حشره باشد.” او همچنین بیان کرد که نمی توان این ژن – BtPMaT1 – را که بتواند ترکیبات سمی تولید شده توسط گیاه را خنثی کند ، در گونه های دیگری از حشرات یافت.
دانشمندان بر این باورند که گیاهان احتمالاً از BtPMaT1 در سلول های خود برای ذخیره ترکیبات مضر خود به شکل بی ضرر استفاده می کنند، بنابراین گیاه خودش را مسموم نمی کند. این تیم به سرپرستی یوجون ژانگ از انستیتوی سبزیجات و گل ها در آکادمی علوم کشاورزی چین ، با استفاده ترکیبی از تجزیه و تحلیل های ژنتیکی و فیلوژنتیکی ، نشان داد که حدود 35 میلیون سال پیش ، مگس های سفید این ژن دفاعی را دزدیدند و به حشرات هم گونه خود این قابلیت را دادند که این ترکیبات سمی را خنثی کنند.
تورلینگز می گوید: “ما فکر می کنیم ممکن است یک ویروس درون گیاه این ژن BtPMaT1 را گرفته باشد و پس از بلعیده شدن توسط مگس سفید ، ویروس کاری کرده است که این ژنوم در داخل ژنوم مگس سفید ادغام شود.”
مگس سفید تبدیل به یک آفت عمده کشاورزی در سراسر جهان شده است که قادر است به حداقل 600 گونه مختلف گیاه در سراسر جهان حمله کند. تورلینگز می گوید: “یکی از سوالاتی که از خود پرسیده ایم این است که چگونه این حشرات این سازگاری باورنکردنی را برای دور زدن توان دفاعی گیاهان به دست آوردند. با کشف این ژن، حداقل به یک پاسخ احتمالی دست یافتیم.”
با استفاده از این دانش ، این تیم تحقیقاتی استراتژی را طراحی ایجاد کردند تا ژن دزدیده شده مگس های سفید را خنثی کنند. آن ها یک مولکول RNA کوچک ایجاد کردند که با ژن BtPMaT1 مگس سفید تداخل می کند و باعث می شود مگس سفید نسبت به ترکیبات سمی گیاه حساس شود.
تورلینگز می گوید: “هیجان انگیزترین مرحله این طراحی زمانی بود که همکاران ما برای شروع تولید این مولکول RNA، ژنتیک گیاهان گوجه فرنگی را دستکاری کردند. ” “هنگامی که مگس های سفید از این گوجه فرنگی ها تغذیه کردند و RNA گیاهی را بلعیدند ، ژن BtPMaT1 آن ها خاموش شد و باعث مرگ 100٪ حشره شدند، اما این دستکاری ژنتیکی تاثیری در زنده ماندن حشرات دیگر نداشت.”
با تلاش متمرکز برای تولید محصولات اصلاح شده ژنتیکی که بتوانند ژن مگس سفید را خاموش کنند ، این می تواند به عنوان یک استراتژی هدفمند برای کنترل آفات و مبارزه با ویرانی های کشاورزی ناشی از جمعیت مگس سفید عمل کند.
