Биологи выяснили, что табачные белокрылки, опасные вредители бахчевых и бобовых культур, стали всеядными благодаря тому, что они позаимствовали два гена у бактерий-симбионтов. Понимание этого позволит создать новые пестициды, мешающие работе этих белков, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

"Эти насекомые позаимствовали у бактерий два гена, которые кодируют ферменты, разлагающие азотные соединения. Они помогают насекомым не только избавляться от азотных продуктов жизнедеятельности, но и гибко управлять круговоротом соединений азота в их организме. Это объясняет то, почему эти вредители способны питаться соком столь большого числа растений, и приближает нас к созданию новых методов борьбы с белокрылками", - пишут исследователи.

К такому выводу пришла группа китайских, европейских и американских молекулярных биологов под руководством профессора Университета Невшателя (Швейцария) Теда Терлингса при изучении структуры генома табачных белокрылок. Ученых интересовало то, какие гены микробов могут присутствовать в ДНК этих вредителей и помогать им питаться соками растений, в которых содержатся разные доли сахаров, белков и прочих питательных веществ.

Для получения подобных сведений ученые накормили этих насекомых сиропом, который содержал различные аминокислоты и органические соединения, помеченные при помощи "тяжелого" изотопа азота, и проследили за тем, с какими клеточными ферментами и системами взаимодействовали эти вещества. В ходе опытов исследователи обнаружили, что важную роль в процессе переработки этих соединений играли два участка ДНК, BtUCA и BtAtzF, не похожие по структуре на типичные гены насекомых.

Последующее изучение их структуры и функций показало, что оба этих сегмента генома были позаимствованы предками табачных белокрылок у бактерий-симбионтов, которые в далеком прошлом, около 86 млн лет назад, отвечали за разложение и переработку соединений азота, попадавших в пищеварительную систему данных насекомых. Белокрылки научились пользоваться этими генами для управления круговоротом соединений азота в их организме, а также для избавления от его излишков.

Как обнаружили профессор Терлингс и его коллеги, подавление работы этих участков ДНК приводит к тому, что насекомые теряют способность нормально питаться диетой, необычно богатой или бедной азотом. Это не приводит к мгновенной гибели насекомых, однако сильно сокращает им жизнь и снижает их плодовитость. Этим можно пользоваться для борьбы с распространением табачных белокрылок по миру, подытожили исследователи.

О табачных белокрылках

Табачные белокрылки (Bemisia tabaci) представляют собой мелких равнокрылых насекомых, которые относятся к числу самых опасных вредителей сельскохозяйственных растений. Они распространены по всему миру за исключением Антарктиды, что связано с тем, что эти беспозвоночные способны питаться соком более 600 видов растений. Особенную опасность они представляют для бахчевых и бобовых культур, что связано с тем, что белокрылки переносят вирус желтой мозаики и прочие патогены растений.