LOGROÑO, 4 (EUROPA PRESS)

акар

Международният екип от учени, в който участва Миодраг Грбич, изследовател от Университета в Ла Риоха, откри гена от гъбички, който позволява на червения паяк да хибернира, превръщайки го в глобален вредител, способен да издържа на студените зими.

Тази констатация, станала възможна благодарение на иновативната технология в геномния анализ, разработена от „Консорциум Red Spider“, ръководен от Grbic, е публикувана в научното списание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

За насекомо като червения паяк (Tetranychus urticae) е жизненоважно да може да хибернира. Когато пристигнат ниските температури, животните, които не са в състояние да го направят, се поддават. Чумата от тази акара, съставена от индивиди с големината на запетая, засяга масово десетки посеви, причинявайки щети на стойност 1000 милиона евро годишно.

Ключът към тази способност за хибернация е открит от група учени от различни страни (Белгия, Холандия, САЩ, Гърция, Канада и Испания), включително Миодраг Грбич, изследовател от Университета в Ла Риоха (UR) в Института по лозата и винените науки (ICVV, съвместен институт на UR, правителството на Ла Риоха и CSIC) и Университета на Западен Онтарио (Канада).

Какъв е този ключ? За да постигне хибернация, паякът е показал необичайна способност да синтезира каротеноиди благодарение на ген от гъбички, който му позволява - в края на веригата от сигнали, които предизвикват хибернация - да произвежда антифризни протеини, които му помагат да оцелее при ниски температури. Това е страхотната находка на професор Грбич и неговия екип.

Каротеноидите са молекули, присъстващи в различни организми с различни функции (включително защита от оксидативен стрес, зрителни процеси и производство на цвят). Растенията, бактериите и гъбите могат да ги произвеждат автономно (благодарение на генетичните си системи), докато животните, които не могат да ги синтезират, ги получават индиректно чрез диетата си, чрез хранене.

Използвайки съвременни техники за геномен анализ, създадени от „Консорциума на червения паяк“, ръководен от Grbic, учените са открили в генома на този акар ген от гъбички, който позволява синтеза на каротеноиди. Не е известно как паякът е придобил тези гени, за които се смята, че са отговорни за червения цвят, от който идва името му, наред с други функции.

Типичният червеникав цвят на този паяк не присъства при индивиди, изолирани в лаборатории в Холандия и Япония, където различни мутации произвеждат албинозен акар. Не е възможно този мутант акар да хибернира навлизайки в диапауза, физиологично състояние на покой при насекомите. Тази способност на паяковия акар да се пази и хибернира играе основна роля в глобалното разпространение на този вредител.

В референтната статия (Прекъсване на хоризонтално прехвърлена фитоен десатураза премахва натрупването на каротеноиди и диапауза в Tetranychus urticae), публикувана в списание PNAS, изследователите обясняват как са използвали метода, наречен "насипен сегрегантен анализ", за да картографират мутацията в гените, използвайки генетични кръстоски между нормални и мутантни акари.

Тази техника, комбинирана с геномно секвениране и биоинформатичен анализ на индивиди, им е позволила да намерят точното място, където геномът мутира.

Изследванията показват, че генът, чрез който паяковият акар се превръща в мутант албинос, е фитоен десатураза, прехвърлен хоризонтално в генома на паяковия акар и произхождащ от гъби. По време на експериментите индивиди, мутирали с този ген, подложени на правилните условия за влизане в диапауза, не могат да го направят, докато нормалните паякови акари са.

Изследователите заключават, че това е генът, който контролира способността на паяковия акар да хибернира, позволявайки му да оцелее в региони, където ниските зимни температури му пречат да намира храна и да оцелява. По този начин, Grbic заключава, "придобиването на гъбични гени от паяковия акар чрез хоризонтално пренасяне позволи на този вредител глобално разпространение".

Това откритие отваря възможни стратегии за борба с чумата, използвайки техники за заглушаване на гени, които все още се проучват. Следващия октомври „Консорциумът на червените паяци“ планира да проведе конгрес в Логроньо, в който ще продължи да задълбочава модерната технология за секвениране на генома, създадена от Grbic, която позволи да се достигне това високо ниво на резолюция и генетичен анализ.

През ноември 2011 г. международният консорциум, ръководен от Майк Грбич, разкри пълната последователност на генома на паяковия акар в статия, публикувана от списание Nature. Изследователската група на Grbic беше отговорна и за посочването на възможната стойност на коприната, произведена от тези акари, изключително лек наноматериал.