O genă a plantelor găsită în insecte, le protejează de toxinele frunzelor

Cu milioane de ani în urmă, insecte asemănătoare afidelor, numite muște albe, au încorporat în genomul lor o parte din ADN-ul plantelor. O echipă de cercetători chinezi, care a publicat descoperirea în revista Cell, dezvăluie că muștele albe folosesc această genă furată pentru a degrada toxinele comune pe care plantele le sintetizează pentru a se apăra împotriva insectelor, ceea ce le permite muștelor albe să se hrănească cu plantele în siguranță.

„Acesta pare să fie primul exemplu înregistrat de transfer orizontal al unei gene funcționale de la o plantă la o insectă”, spune coautorul Ted Turlings, ecologist chimist și entomolog la Universitatea din Neuchâtel, Elveția. „Nu puteți găsi această genă, BtPMaT1, care neutralizează compușii toxici produși de plantă, la nicio altă specie de insecte.”

Oamenii de știință cred că, probabil, plantele folosesc BtPMaT1 în interiorul propriilor celule pentru a-și stoca compușii nocivi într-o formă inofensivă, astfel încât planta să nu se otrăvească singură.

Echipa, condusă de Youjun Zhang de la Institutul de Legume și Flori al Academiei Chineze de Științe Agricole, a folosit o combinație de analize genetice și filogenetice, pentru a descoperi că, în urmă cu aproximativ 35 de milioane de ani, muștele albe au furat această genă de apărare, ce le acordă insectelor capacitatea de a neutraliza acești compuși.

„Credem că un virus din interiorul plantei ar fi putut prelua această genă BtPMaT1 și, după ingerarea acestuia de către o muscă albă, virusul a făcut ceva în interiorul insectei prin care acea genă a fost integrată în genomul muștei albe”, spune Turlings. „Desigur, acesta este un eveniment extrem de puțin probabil, dar dacă ne gândim la milioane de ani și la miliarde de insecte, virusuri și plante individuale de-a lungul timpului, din când în când aceasta s-ar putea petrece, iar dacă gena dobândită este un beneficiu pentru insecte, atunci va fi favorizată din punct de vedere evolutiv și se poate răspândi.”

Muștele albe au devenit un important dăunător agricol la nivel mondial, fiind capabile să atace cel puțin 600 de specii diferite de plante din întreaga lume. „Una dintre întrebările pe care ni le-am pus este cum au dobândit aceste insecte aceste adaptări uimitoare de a ocoli apărarea plantelor, iar prin această descoperire am dezvăluit cel puțin un motiv”, spune Turlings.

Folosind aceste cunoștințe, colegii chinezi ai lui Turlings au creat o strategie pentru a anula superputerea furată de muștele albe. Aceștia au dezvoltat o mică moleculă de ARN care interferează cu gena BtPMaT1 a muștelor albe, făcându-le sensibile la compușii toxici ai plantelor.

„Cea mai interesantă etapă a acestui proiect a fost atunci când colegii noștri au manipulat genetic plantele de tomate pentru a începe să producă această moleculă de ARN”, spune Turlings. „Odată ce muștele albe s-au hrănit cu roșiile și au ingerat ARN-ul produs de plante, gena lor BtPMaT1 a fost redusă la tăcere, provocând o mortalitate de 100% a insectei, însă manipularea genetică nu a avut niciun impact asupra supraviețuirii altor insecte care au fost testate.”

Cu eforturi concentrate pentru a produce culturi modificate genetic care sunt capabile să reducă la tăcere gena muștei albe, această metodă ar putea funcționa ca o strategie țintită de combatere a dăunătorilor pentru a combate devastarea agriculturii cauzată de populațiile de muște albe, susțin cercetătorii.

„Există cu siguranță încă unele obstacole pe care această metodă este necesar să le depășească, mai ales scepticismul cu privire la utilizarea plantelor transgenice”, spune el.

Citiți și:
Bill Gates vrea să elibereze țânțari modificați genetic pentru a vă injecta „vaccinuri”
Încă o păcăleală cu uriaș potențial de distrugere: Insectele modificate genetic ar putea salva culturile agricole, zice Pentagonul

yogaesoteric
7 februarie 2022