​Метод, с помощью которого сибирские ученые предложили различать самок и самцов личинок бабочек, или чешуекрылых, может быть полезен для борьбы с вредителями, такими как непарный шелкопряд, а в будущем пролить свет на механизмы передачи некоторых вирусных инфекций. Статья об этом опубликована в Journal of Insect Physiology

«Для чего нужно определять пол насекомых? Например, чтобы регулировать количество вредителей, в частности непарного шелкопряда — врага лесных насаждений по всему миру. Численность этих насекомых зависит от соотношения полов: если самок рождается много, то через два-три года можно ожидать вспышки размножения. Поэтому хорошо бы иметь препарат, который не только подавляет популяцию, но и снижает процентное соотношение самок. У всех животных особи женского и мужского отличаются физиологически, насекомые — не исключение, поэтому такое избирательное воздействие возможно», — объясняет соавтор исследования научный сотрудник Института систематики и экологии животных СО РАН кандидат биологических наук Ирина Анатольевна Белоусова.
 
Как известно, насекомые особенно вредят растениям будучи личинками — именно против них направлено большинство разрабатываемых препаратов. Но тут возникает сложность: если во взрослом состоянии, которое у бабочек называется имаго, пол определить достаточно просто, то личинки чешуекрылых имеют схожие морфологические особенности, и на глаз отличить их нельзя. Сибирские биологи разработали метод определения пола личинок по количеству гена, который содержится в их половых хромосомах.
 
Система половых хромосом у насекомых обратна человеческой: если у людей две хромосомы X означают женский пол, а X и Y — мужской, то у чешуекрылых особи, обладающие двумя хромосомами Z, — это самцы, а Z и W — самки. Ученые с помощью ПЦР смотрят в образце количество гена kettin, содержащегося в Z-хромосоме. В пересчете на остальные хромосомы получается, что этого гена у самцов в два раза больше, чем у самок.
 
«Метод ПЦР сейчас используют во всех лабораториях, анализ делается просто и быстро. Кроме того, наш способ универсальный, — говорит Ирина Белоусова. — Обычно пол определяют по отличительному гену W-хромосомы, но она содержит много мобильных элементов и повторов, то есть всегда отличается у разных видов. Хромосома Z консервативна, поэтому ее гены универсальны для всех чешуекрылых. При этом в качестве маркера можно выбрать любой ген, специфичный для Z-хромосомы», — рассказывает Ирина Белоусова.
 
Ученые провели два исследования, чтобы подтвердить достоверность метода. Сначала в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» с помощью компьютерного моделирования проанализировали все геномы и транскриптомы, которые секвенированы на данный момент у 56 видов чешуекрылых (информация была взята из базы данных Национального центра биотехнологической информации США). Затем в ИСиЭЖ СО РАН метод протестировали in vitro на трех видах — непарном шелкопряде, вощинной огнёвке и капустной моли.
 
Простой и универсальный метод определения пола у личинок чешуекрылых нужен был ученым не сам по себе, а для решения более масштабных задач. Лаборатория экологической физиологии ИСиЭЖ СО РАН, в которой работает Ирина Белоусова, на непарном шелкопряде изучает вертикальную передачу латентных вирусных инфекций, то есть распространение вируса из поколения в поколение. Для того чтобы знать, как передается инфекция от родителей потомству, нужно на любом этапе развития особи уметь определять ее пол.
 
«У непарного шелкопряда в популяции есть латентный вирус. Он интересует нас, во-первых, в связи с всё той же разработкой новых методов борьбы с вредителями. Препарат, который мог бы вызывать болезнь, будет экологически безопасным: вирус поражает только этот вид насекомых, и снижает численность вредителя только до фонового значения, полностью не уничтожая, — рассказывает Ирина Белоусова. — Во-вторых, мы хотим понять механизмы вертикальной передачи. Латентных форм вирусных инфекций в мире вообще не так много, у человека к ним относятся такие опасные заболевания, как герпес и ВИЧ. Поскольку у всех вирусов есть общие тенденции эволюционного развития, то данные по инфекции, которую мы изучаем, в будущем могут быть ценными для вирусологии вообще».
 
Работа выполняется при поддержке гранта РНФ № 17-76-10029.
 
Александра Федосеева

Источники

Универсальный метод определения пола у бабочек разработали в Новосибирске
Наука в Сибири (sbras.info), 09/04/2019
Делить бабочек по половому признаку научились в Новосибирске
Ndn.info, 09/04/2019
Универсальный метод определения пола у бабочек разработали в Новосибирске
Российский научный фонд (рнф.рф), 09/04/2019
Новосибирские ученые предложили снизить количество самок бабочек
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/04/2019
Новосибирские ученые предложили снизить количество самок бабочек
Сиб.фм (sib.fm), 10/04/2019
Метод определения пола у бабочек поможет узнать механизм передачи вирусных инфекций
НИА Новосибирск (54rus.org), 10/04/2019
Ученые СО РАН определили пол личинок бабочек
Sibnet.ru, 10/04/2019
Ученые СО РАН научились определять пол личинок бабочек
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Буденовский компьютерный центр (buden.ru), 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Media Mag (mag-m.com), 10/04/2019
Биологи СО РАН научились определять пол личинок бабочек
Planet-today.ru, 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Rosinvest.com, 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Pcnews.ru, 10/04/2019
Открыт новый метод определения пола бабочек
Популярная механика (popmech.ru), 10/04/2019
Эксперт: анализ генома насекомых - путь к контролю их численности
The world news (theworldnews.net), 10/04/2019
Эксперт: анализ генома насекомых - путь к контролю их численности
Новосибирские новости (nscn.ru), 10/04/2019
Эксперт: анализ генома насекомых - путь к контролю их численности
ИА Regnum, 10/04/2019
Российские ученые открыт новый метод определения пола личинок бабочек для борьбы с вредителями
Hotgeo.ru, 11/04/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
Новосибирские новости (nscn.ru), 15/05/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
3news.ru, 15/05/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
Margust (gazeta-margust.ru), 15/05/2019
На тонкой игле : ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда - новости на сегодня 15.05.2019
News2world.net, 15/05/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
Profi-news.ru, 15/05/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
РИА Новости, 15/05/2019
"На тонкой игле": ученые нашли быстрый способ узнать пол гусениц шелкопряда
Новости@Rambler.ru, 15/05/2019
Ученые из Новосибирска разработали универсальный метод определения пола у бабочек
1k.com.ua, 17/05/2019
Ученые из Новосибирска разработали универсальный метод определения пола у бабочек
Научная Россия (scientificrussia.ru), 16/05/2019
Ученые из Новосибирска разработали универсальный метод определения пола у бабочек
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 20/05/2019
Ученые из Новосибирска разработали универсальный метод определения пола у бабочек
Научный портал MSAU.RU, 18/06/2019
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук
ФСМНО (sciencemon.ru), 11/10/2019

Похожие новости

  • 27/11/2018

    Крыса узнает ракового больного по запаху: уникальное открытие российских ученых

    ​Первый в мире диагностический прибор с использованием... спящей крысы представят в среду ученые в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте Минздрава РФ. С помощью его можно обнаруживать рак легких, туберкулез и другие опасные заболевания на самых ранних стадиях.
    1617
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    2835
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    3157
  • 02/05/2016

    Российские ученые создают экспресс-тесты для проверки продуктов

    ​В лаборатории иммунобиохимии Центра биотехнологии РАН разрабатывают тест-полоски, которые позволят за 10-15 минут проверить овощи, фрукты и мяс-молочную продукцию на наличие вредных соединений: пестицидов, микотоксиново, антибиотиков.
    1691
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    1670
  • 26/12/2016

    В ИЯФ СО РАН разрабатывают новый способ лечения опухолей мозга

    ​Сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН исследуют метод микропучковой рентгеновской терапии злокачественных опухолей мозга. Уже проведены пробные эксперименты по облучению клеточных культур глиомы человека с добавлением наночастиц оксида марганца.
    1822
  • 28/12/2018

    Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге

    Российские нейробиологи выяснили, что тревожно-депрессивное расстройство у мышей связано с нарушениями энергетического обмена в мозге. Полученные данные помогут по-новому взглянуть на механизм развития депрессии и других психоэмоциональных заболеваний.
    973
  • 13/06/2018

    Ученые ТГУ проследят пути миграции нейронов с помощью генной инженерии

    ​Нейробиологи ТГУ в рамках нового научного проекта, поддержанного РНФ, изучат пути миграции молодых нейронов. В исследовании будут использованы современные технологии генной инженерии и неинвазивной визуализации.
    520
  • 22/04/2019

    Новосибирские генетики изучают серотонин

    ​Современные реалии таковы, что получение гранта на поддержку проекта стало одним из важных залогов успешной работы для наших ученых. Руководитель лаборатории нейрогеномики поведения ФИЦ ИЦиГ СО РАН, д.
    505
  • 19/11/2018

    Биолог из Новосибирска разработал мобильное приложение для сельского хозяйства

    Труд агрономов и селекционеров иногда содержит очень утомительные операции. Например, периодически им требуется подсчитывать количество зерен в колосьях пшеницы. Не делать этого вручную позволяет мобильное приложение SeedCounter, которое вместе с коллегами создал биолог Михаил Генаев из Новосибирска.
    638