Майкл Шарф, профессор энтомологии Университета Пердью, который участвовал в совместном исследовании, сказал, что геном может помочь исследователям разработать стратегии контроля, которые более специфичны, чем химические вещества широкого спектра, обычно используемые для лечения заражений термитами.«Геном термитов обнаруживает множество уникальных генетических мишеней, которые можно разрушить для лучшего контроля над термитами», — сказал Шарф, заведующий кафедрой молекулярной физиологии и городской энтомологии О. Уэйна Роллинза / Оркина. «В зависимости от того, какой ген или белок нацелен, мы можем нарушить неврологические процессы термитов, линьку, факторы пищеварения или формирование кутикулы.
Мы просто ограничены нашим воображением».Термит из сырого дерева Невады — первый вид термитов, чей геном секвенирован.
Хотя термиты из сырого дерева не наносят значительного ущерба зданиям, они тесно связаны с ключевыми вредителями, такими как восточный подземный термит, который является основным видом вредителей в Индиане и восточной части США.Термиты — основные вредители человеческих структур, которые ежегодно обходятся примерно в 40 миллиардов долларов в виде ущерба и средств борьбы с ними. По словам Шарфа, наличие генома позволит исследователям искать общие черты, выраженные у разных видов термитов, чтобы найти цели контроля, эффективные для всех типов термитов.
Текущие меры борьбы с термитами состоят в основном из синтетических химических продуктов, некоторые из которых токсичны для позвоночных.«Хотя современные пестициды являются очень эффективными продуктами, проблема в том, что вы вводите их большие количества в почву вокруг дома», — сказал Шарф. «Было бы неплохо перейти к более экологичной технологии, и это то, что последовательность генома могла бы позволить нам сделать».По его словам, травление термитов небольшим количеством обработанной древесины, которую они могли бы съесть и поделиться с товарищами по колонии, было бы одним из таких методов.
Новые технологии, такие как сайленсинг генов, нацеленные на РНК термитов для снижения экспрессии критических генов, также могут уничтожить вредителей.«Что касается термитов, вам не нужно поражать их всех», — сказал он. «Попадание в цель только части рабочих может привести к краху всей колонии».
В исследовании также выделяются гены, связанные с химической связью — способом, которым термиты «разговаривают» друг с другом, чтобы сигнализировать об агрессии или желании размножаться.«В колонии термитов много социальных разногласий, и они должны оставаться сплоченными, чтобы выжить», — сказал Шарф. «Химическая коммуникация имеет решающее значение для сохранения рабочей силы».
Геном также может помочь исследователям лучше понять симбиоз между термитами и более чем 4000 видов бактерий, которые процветают в их кишечнике, помогая в таких процессах, как пищеварение и защита. Предыдущие исследования кишечника термитов были затруднены из-за невозможности различить гены термитов и микробов. Понимание биологии кишечника важно для Шарфа, который исследует ферменты, которые термиты используют для переваривания древесины. Идентификация этих ферментов может привести к новым методам производства целлюлозного биотоплива.
«Геном обеспечивает четко определенную дорожную карту, которая может помочь нам найти правильный коктейль ферментов для разложения древесины на простые сахара», — сказал он. «Это требует много предположений».Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications во вторник (20 мая).
Финансирование исследования было предоставлено за счет гранта Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США, Deutschen Forschungsgemeinscharf и исследовательского центра Loewe «Биотехнология насекомых».
