Owad ukradł gen rośliny, żeby ją lepiej zjeść

Podczas sekwencjonowania genomu mączlika ostroskrzydłego (Bemisia tabaci) Ted Turlings z Uniwersytetu w Neuchâtel w Szwajcarii i jego współpracownicy odkryli w nim gen znany jako BtPMaT1. Gen ten występuje w roślinach, ale nigdy wcześniej nie stwierdzono jego obecności u owadów.

BtPMaT1 prawdopodobnie pomaga roślinom bronić się przed szkodnikami. Jak przypuszczają naukowcy, umożliwia on przechowywanie “owadobójczych” toksyn w nieszkodliwej formie, tak, aby rośliny same się nie zatruwały. W podobny sposób gen może pomóc mączlikowi uniknąć zatrucia podczas żerowania.

Mączlik ostroskrzydły został po raz pierwszy zidentyfikowany na tytoniu w Grecji w 1889 roku, stąd jego łacińska nazwa tabaci (tytoniowy). Obecnie występuje w większości tropikalnych i subtropikalnych krajów świata. Owad ten atakuje wiele różnych roślin uprawnych, szczególnie na obszarach tropikalnych. Uważany jest za poważne zagrożenie dla upraw ze względu na odporność na wiele środków owadobójczych i skłonność do przenoszenia ponad 100 szkodliwych dla roślin wirusów.

Badacze uważają mączlika ostroskrzydłego za pierwszy znany przykład tak zwanego poziomego transferu genów między rośliną a owadem, w którym przenoszony materiał genetyczny spełnia pożyteczną funkcję.

Turlings przypuszcza, że do transferu genów doszło między 35 a 80 milionami lat temu, kiedy to różne gatunki mączlików, w większości pozbawione roślinnego genu, oddzieliły się od wspólnego przodka. Przeniesienia genów mogły dokonać wirusy wywołujące choroby u roślin i przenoszone przez mączliki. Część DNA z rośliny mogła zostać pobrana przez wirusa, przekazana mączlikom, a następnie zasymilowana do genomów owadów.

Komentujący odkrycie naukowcy przypuszczają, że zakres, w jakim poziomy transfer genów zachodzi w przyrodzie, jest prawdopodobnie niedoceniany. Wiele organizmów mogłoby “pożyczać” informacje genetyczne od innych organizmów.

W warunkach laboratoryjnych udało się zakłócić działanie genu, co sprawiło, że mączliki stały się podatne na obecne w pomidorach związki znane jako glikozydy fenolowe. Gdy zaczęły żerować na tych roślinach, wszystkie padły. Możliwe, że w podobny sposób, skłaniając rośliny uprawne do produkcji blokującego owadzie geny RNA, udałoby się zwalczać te owady (choć istnieje ryzyko, że poziomy transfer genów może pozwolić szkodnikom na rozwinięcie odporności na nową metodę).(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/