Növényi gént fedeztek fel egy kártevő rovar genomjában

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

A dohánymolytetű eltérített egy detoxifikáló növényi gént, hogy azzal semlegesítse a növényi mérgeket – ezzel a címmel jelent meg március végén egy tanulmány a rangos tudományos folyóiratban, a Cellben. 

„A bonyolultabb testfelépítésű eukariótákban nagyon-nagyon ritka horizontális géntranszfer (HGT) jelenségével állunk szemben, aminek révén két nagyon távoli csoportból nem szaporodás útján kerül át egy gén. Nevezhetjük ezt »természetes GMO-nak« is, annál is inkább, hogy pontosan az” – írja a criticalbiomass.hu-n megjelent kutatási ismertetőjében Varga Máté genetikus, az ELTE TTK Genetikai Tanszékének docense.

Szívogató vírusvektor

A parányi, mindössze 2 milliméteres dohánymolytetű, másik nevén dohányliszteske (Bemisia tabaci) polifág, azaz mindenevő kártevő, amely 74 növénycsalád 506 faját károsítja, és egyebek mellett a paradicsom, a paprika, a dohány és a burgonya vírusos betegségeit terjesztheti. Magyarországon főleg hajtatott dísznövényeken találták meg, de szabadföldön paradicsomon, dohányon, burgonyán, paprikán, szóján, illetve egyéb hüvelyeseken és tökféléken is károsíthat. A növényi nedvek szívogatása következtében a levelek elhalványodnak, az ürített mézharmattól fénylenek, majd sötét foltok jelennek meg rajtuk a korompenész megtelepedése miatt. Később a levelek elhalnak, lehullanak, sőt akár az egész növény is elpusztulhat.

A trópusokon és a Mediterráneumban honos rovar az 1980-as évek végén néhány év alatt elterjedt az európai hajtatóházakban is. Magyarországra valószínűleg dísznövény-szaporítóanyaggal került be.

A Bemisia tabaci szivogatás közbenFotó: Wikipédia

Méregtelenítés felsőfokon

Kártevőik ellen maguk a növények specifikus méreganyagokat fejlesztettek az évmilliók során. „A fenolos glikozidok termelése az egyik szép példája ennek az evolúciós versenynek, mert ezáltal a növények nagyon sok kártevőjük viselkedését és fejlődését befolyásolni tudják. A nagyon sok persze nem minden, és pont a dohánymolytetű köszöni szépen, de remekül elvan a fenolos glikozidok jelenlétében is” – írja Varga.

A miértre a rovar genomjában kereste a választ a most megjelent tanulmányt jegyző, kínai, belga és svájci mikrobiológusokból és genetikusokból álló kutatócsoport. Eredményeik szerint a dohánymolytetű azért képes a toxikus vegyület elemésztésére, mert rendelkezik egy olyan enzimmel, amit a növények is arra használnak, hogy detoxifikálják ezeket a glikozidokat. Mármint nem egy hasonló enzimmel, hanem konkrétan egy növényi enzimmel, a BtPMaT1 nevű fenolos glikozid malonil-transzferázzal.

A természetes génmódosítás vázlatrajzaForrás: Cell

A jelenséget Varga szerint nehéz dokumentálni, néha egészen egyszerűen szekvenálási szennyeződést vélnek horizontális géntranszfernek – az egyik legutóbbi nagyon kínos tévedés a medveállatkákhoz (Hypsibius dujardini) kapcsolódik. „De azért már van annyi konkrétumunk is, hogy ne tartsuk elképzelhetetlennek a dolgot: a levéltetvek karotinoidszintézisében részt vevő génekről már kiderült, hogy gomba eredetűek, a kullancsok pedig a táplálkozásuk során a nyálukban olyan anyagot választanak ki, aminek a génje a gerincesekből került át” – írja a genetikus.

Specifikus növényvédelem

A kutatók transzgenikus paradicsomok létrehozásával vizsgálták a genetikai mechanizmust. Ezek olyan kettős szálú RNS-t tartalmaztak, ami a dohánymolytetű BtPMaT1 génjével azonos szekvenciát tartalmazott. „Ez bejutva az állatba csendesíti a szóban forgó gén expresszióját, és így nem tud ez a kulcsfontosságú enzim termelődni” – írja Varga, aki szerint ezekkel a transzgenikus növényekkel már nem boldogultak a rovarok: a mortalitásbeli különbség a kontroll- és a GMO növényeken táplálkozó rovarok esetében már egy nap után jelentős volt, de 3 nap után már igazán látványos lett. „Ráadásul ez elég rovarspecifikus hatásnak bizonyult, hiszen például a zöld őszibarack levéltetű (Myzus persicae) esetében nem lehetett ilyen különbséget tapasztalni.”

Varga szerint a dohánymolytetű most publikált genetikai vizsgálata nemcsak az eukarióták közt is ritka, a látványos HGT újabb szép példájával szolgál, de arra is tanulságos bizonyíték, hogy „hogyan dolgozható ki pont a dohánymolytetvek látszólagos előnyére építve egy nagyon is szűk spektrumú, specifikus növényvédelmi rendszer”.

Korábbi kapcsolódó cikkeink: