Может ли оса-паразитоид спасти ваши плодовые культуры?

Вид осы Asobara japonica ( A. japonica ) является паразитическим организмом, что означает, что он поддерживает свою жизнь, захватывая ресурсы хозяина, такого как плодовая муха Drosophila melanogaster . Мать-оса может выделять яд, полный токсичных компонентов, которые преодолевают иммунную защиту хозяина, позволяя осе-детенышу жить внутри хозяина. В недавно опубликованной статье в журнале DNA Research группа под руководством исследователей из Университета Цукубы использовала различные методы молекулярной биологии для разработки протокола нокдауна генов у осы, исследуя конкретные механистические детали этого паразитизма.

Интересный паразитический характер A. japonica может иметь экономическую ценность для человека. A. japonica также может паразитировать на Drosophila suzukii , другом виде мух, который часто негативно влияет на плодовые культуры. Другие виды паразитов ранее использовались для борьбы с такими вредителями. Чтобы использовать A. japonica аналогичным образом, команда Университета Цукубы стремилась изучить молекулярные механизмы, которые способствуют ее паразитическому успеху, чтобы помочь в разработке более оптимальной стратегии.

Используя клональный штамм A. japonica и процедуры секвенирования всего генома (WGS), команда секвенировала и проанализировала полный код ДНК осы. Они также выполнили анализ последовательности РНК, чтобы предсказать весь набор из 12 508 генов у осы.

«Основываясь на данных анализа WGS и секвенирования РНК, мы идентифицировали ген осы, называемый эбеновым деревом, который является кодом ДНК для фермента, известного как синтетаза N-β-аланил дофамина (NBAD)», — объясняет главный автор Такуми Камияма. Главный соавтор Юко Шимада-Нива описывает ответственность этого фермента за преобразование молекул дофамина в NBAD, добавляя, что «потеря его функции влияет на уровень меланина и приводит к темному цвету тела».

Затем команда использовала метод, называемый РНК-интерференцией (РНКи), который вводит синтетическую молекулу РНК, которая нацелена на определенные сообщения РНК внутри клетки и снижает экспрессию этого гена. Здесь был выбран ген черного дерева , и было обнаружено, что он вызывает изменения цвета тела у A. japonica , подтверждая, что РНКи может быть успешно реализована у ос.

Данные секвенирования также помогли исследователям определить группу генов, которые, вероятно, участвуют в производстве яда, поскольку они преимущественно экспрессировались в ядовитых железах. Техника РНКи также помогла им определить, что экспрессия генов яда может быть подавлена.

В целом, эта работа закладывает основу для будущих исследований путем разработки эффективного набора методов изучения механизмов действия яда у A. japonica. Снижение экспрессии генов яда с помощью РНКи может привести к фенотипическим и молекулярным изменениям, которые помогут выяснить функции этих генов. Это даст важную информацию для разработки стратегии применения инсектицидов в отношении этого вида паразитов.