Descifrarea genomului ploșnițelor: un pas major în combaterea rezistenței la insecticide

Un grup de cercetători de la Universitatea din Hiroshima a realizat o secvențiere genomică completă și detaliată a ploșnițelor de pat (Cimex lectularius), dezvăluind mecanismele genetice care le permit să dezvolte rezistență extremă la insecticide. Studiul, publicat în revista Insects, oferă noi perspective asupra evoluției acestor insecte și deschide calea pentru metode mai eficiente de combatere.

Contextul studiului

Deși ploșnițele nu transmit boli la oameni, mușcăturile lor provoacă erupții pruriginoase și pot duce la infecții secundare. În anii 1960, folosirea pe scară largă a insecticidelor, precum DDT, a dus aproape la eradicarea acestor insecte. Totuși, în ultimele două decenii, ploșnițele au revenit, dezvoltând mutații care le fac rezistente la majoritatea insecticidelor moderne, inclusiv piretroizi.

Rezistența lor este determinată de mecanisme precum:

• Rezistența metabolică: enzime care detoxifică insecticidele.
• Rezistența prin penetrare: dezvoltarea unor straturi exterioare mai groase care blochează substanțele chimice.

Până în prezent, studiile nu au realizat o secvențiere completă a genomului ploșnițelor rezistente, limitând înțelegerea mecanismelor lor genetice.

Despre studiu

Cercetătorii, conduși de profesorul Hidemasa Bono, au utilizat secvențierea ADN cu citiri lungi, o tehnică avansată care permite asamblarea unor porțiuni mai mari ale genomului cu precizie ridicată.

• Eșantioane analizate:
  • Ploșnițe sensibile: provenite dintr-un grup colectat în 1955 în Isahaya City, Nagasaki.
  • Ploșnițe rezistente: colectate dintr-un hotel din Hiroshima în 2010, având o rezistență de 19.859 ori mai mare la piretroizi.
• Scopuri:
  • Identificarea mutațiilor genetice asociate rezistenței.
  • Compararea structurilor genomice între ploșnițele sensibile și rezistente.

Rezultate

Calitatea Genomului Secvențiat

• Genomul ploșnițelor sensibile a atins o completitudine de 97,8% și o valoare QV de 57,0.
• Genomul ploșnițelor rezistente a avut o completitudine de 94,9% și o valoare QV de 56,9.
• Aceste valori indică secvențe de calitate foarte înaltă, cu mai puțin de 0,1% eroare.

Mutații Asociate Rezistenței

Cercetătorii au identificat:

• 729 transcripte cu mutații legate de rezistență.
• Gene implicate în:
  • Repararea ADN-ului.
  • Reglarea ciclului celular.
  • Metabolismul insulinei.
  • Funcții ale lizozomilor.

Aceste descoperiri sugerează că rezistența la piretroizi este rezultatul interacțiunilor complexe dintre mai multe căi moleculare.

Implicații și perspective

Studiul oferă perspective valoroase pentru:

Combaterea rezistenței

• Identificarea noilor gene țintă pentru dezvoltarea insecticidelor.
• Posibilitatea utilizării editării genomice pentru a studia evoluția și mecanismele rezistenței.

Monitorizarea populațiilor sălbatice

• Secvențierea poate fi utilizată pentru a monitoriza distribuția mutațiilor de rezistență în populațiile sălbatice de ploșnițe.

Dezvoltarea de soluții personalizate

• Cercetările viitoare ar putea duce la metode mai specifice și mai eficiente de control, care să contracareze mecanismele rezistenței.

Concluzii

Acest studiu marchează un progres semnificativ în înțelegerea rezistenței la insecticide la ploșnițe. Descoperirile pot avea un impact considerabil asupra strategiei globale de gestionare a infestărilor și asupra prevenirii recurenței acestora.