Александр Марков
По статье: A. П. Ткачук, М. В. Ким, В. Ю. Савицкий, М. Ю. Савицкий
Генетически модифицированные насекомые победят вредителей и спасут человечество от болезней
|
В борьбе с насекомыми-вредителями и переносчиками заболеваний человечество долго полагалось на инсектициды, но эта стратегия себя исчерпала. По-видимому, будущее за новыми, гораздо менее опасными и вредными для окружающей среды технологиями биоконтроля, такими как метод стерилизации насекомых (SIT). Ключевую роль в развитии SIT и других методов биоконтроля будет играть создание генетически модифицированных насекомых. В частности, для борьбы с малярией планируется использовать трансгенных малярийных комаров, не способных переносить заболевание, которыми будут замещать природные популяции переносчиков.
Насекомые – вредители и переносчики заболеваний приносят человечеству колоссальный ущерб. Например, от малярии, переносимой комарами рода Anopheles, ежегодно умирает 2 миллиона человек. В течение XX века основным средством борьбы с вредными насекомыми были разнообразные инсектициды. Со временем, однако, накапливались данные о многочисленных негативных последствиях использования инсектицидов и об их недостаточной эффективности. Несмотря на огромное количество ядов, выливаемых на поля, вредители все равно уничтожают 20-40% мирового урожая сельскохозяйственных культур ежегодно. Это заставляет ученых искать новые, более «экологичные» и надежные способы борьбы с вредителями.
Сегодня в развитых странах заметна тенденция к переходу от химических средств к так называемому биоконтролю – использованию живых организмов или продуктов их жизнедеятельности для ограничения численности популяций вредителей и переносчиков заболеваний. В обзорной статье генетиков из Института биологии гена и МГУ рассматривается текущее состояние и перспективы развития методов биоконтроля. Особое внимание уделяется многообещающим разработкам, связанным с использованием трансгенных насекомых.
Метод стерилизации насекомых (Sterile insect technique, SIT) уже не раз доказал свою действенность. Суть метода – в массовом разведении вредных насекомых, которых затем стерилизуют при помощи ионизирующего излучения и выпускают в природу. При этом необходимо, чтобы стерильных насекомых было намного больше, чем диких. Дикие насекомые скрещиваются со стерильными и не могут произвести потомство. В результате численность природной популяции вредителей сокращается. При систематическом применении метод SIT позволяет полностью уничтожить популяцию. Например, при помощи SIT была уничтожена на территории США, Центральной Америки и Северной Африки мясная муха Cochliomyia hominivorax (ее личинки развиваются в живых тканях сельскохозяйственных животных и даже человека). Этот же метод позволил справиться со средиземноморской плодовой мушкой Ceratitis capitata на территории Флориды, Калифорнии, Мексики и Гватемалы; с мухой цеце (Glossina palpalis) на острове Занзибар и др.
Важнейшим преимуществом SIT является его безопасность для окружающей среды. Однако у метода есть и ряд недостатков. Во-первых, чтобы стерилизовать насекомых, используют радиоактивные изотопы (кобальт-60); это дорого и довольно опасно. Во-вторых, если нет эффективного способа отделить самцов от самок, приходится выпускать в природу стерильные особи обоих полов, а это снижает (порой в несколько раз) эффективность метода. Показано, что лучше всего метод работает, если выпускать в природную популяцию только стерильных самцов. Наибольший экономический эффект достигается, если самок удалить из культуры на ранних этапах: тогда не нужно тратить средства на их кормление и содержание.
Методы генной инженерии позволяют справиться с этими проблемами и тем самым резко увеличить эффективность SIT.
Отделение самцов от самок. Чтобы облегчить отделение самцов от самок, выводятся генетически модифицированные (ГМ) линии насекомых с четким половым диморфизмом. Например, у средиземноморской плодовой мушки C. capitata удалось переместить ген, отвечающий за окраску куколок, из аутосомы в Y-хромосому. В результате мужские куколки стали коричневыми, женские – белыми. Еще успешнее оказалась методика, основанная на перемещении (транслокации) гена, отвечающего за устойчивость к перегреву. В результате удалось вывести линию C. capitata, в которой достаточно подвергнуть яйца температурной обработке, чтобы все женские особи погибли, а выжили только самцы. Этих самцов затем стерилизуют ионизирующим излучением и выпускают в природу. Но этот подход, к сожалению, видоспецифичен: вывести аналогичные линии других видов насекомых-вредителей сложно.
Более универсальным является недавно разработанный метод, основанный на введении в геном насекомого гена флуоресцентного белка, управляемого тканеспецифичным (т.е. срабатывающим только в определенной ткани) промотором (регуляторной последовательностью). Таким способом выводят линии насекомых с флуоресцирующими семенниками. Это позволяет отбирать самцов при помощи автоматического флуоресцентного сортера. Кроме того, в приро
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.