محققان دانشگاه ویرجینیا تِک روشی نوین برای شناسایی اهداف ژنتیکی که می‌تواند به کنترل جمعیت پشه‌ها کمک کند، کشف کرده‌اند و این امر ممکن است جایگزینی برای حشره‌کش‌ها باشد.
این مطالعه به بررسی مبانی ژنتیکی ناسازگاری گونه‌ها با تلاقی Aedes aegypti ، یک عامل اصلی در انتقال بیماری‌های آربوویروسی جهانی، با گونه خواهرش Aedes mascarensis از اقیانوس هند پرداخت. زمانی که فرزندان هیبریدی با یکی از والدین خود تلاقی داده شدند، حدود ۱۰ درصد از نسل‌ها به صورت بیناجنسی درآمدند و قادر به تولیدمثل نبودند.
این یافته‌ها برای کنترل بیماری‌هایی مانند زیکا و دنگی بسیار مهم هستند، زیرا بهبود کنترل پشه‌ها می‌تواند انتقال این بیماری‌ها را به طور چشمگیری کاهش دهد.
ایگور شاراخوف، یکی از محققان این پروژه، گفت: «این مطالعه می‌تواند به شناسایی ژن‌های مسیر تعیین جنسیت جدیدی که می‌توانند در استراتژی‌های کنترل پشه استفاده شوند، کمک کند.»
ایجاد جمعیت تمام نر پشه‌ها
محققان ناهنجاری‌هایی را در مسیرهای تعیین جنسیت این پشه‌های بیناجنسی شناسایی کردند و دریافتند که این پشه‌ها از لحاظ ژنتیکی نر هستند اما ژن‌های ماده و نر را هم‌زمان بیان می‌کنند که منجر به ویژگی‌های فیزیکی مختلط می‌شود.
با درک این عوامل ژنتیکی، محققان هدف دارند استراتژی‌هایی برای ایجاد جمعیت تمام نر پشه‌ها توسعه دهند که می‌تواند به کنترل تعداد پشه‌ها از طریق حذف پشه‌های ماده کمک کند. علاوه بر این، این تحقیق ممکن است به شناسایی ژن‌هایی که رفتار پشه‌های ماده را تحت تأثیر قرار می‌دهند، کمک کند و به روش‌های کنترل ناقل آینده کمک نماید.
اگرچه حشره‌کش‌ها تا حدی در کنترل جمعیت پشه‌ها مؤثر بوده‌اند، کارایی آن‌ها در حال کاهش است و از نظر زیست‌محیطی پایدار نیستند. این رویکرد ژنتیکی جدید یک جایگزین امیدبخش برای مدیریت جمعیت پشه‌ها و کنترل بیماری‌ها ارائه می‌دهد.
شاراخوف گفت: «ما به بررسی هیبریداسیون دو گونه پشه پرداختیم، دریافتیم که افراد بیناجنس دارای مسیرهای تعیین جنسیت مختل‌شده‌ای هستند و بیان ژن‌های خاص جنس را شناسایی کردیم.»
بررسی مراحل لاروی پشه
در مطالعه خود، محققان سه حوزه کلیدی را بررسی کردند. اول، به جنبه‌های مورفولوژیکی و آناتومیکی پشه‌های بیناجنس پرداختند و به ویژه به ارگان‌های تولیدمثلی توجه کردند.
دوم، به بررسی ژن‌های درگیر در مسیر تعیین جنسیت پرداختند. آن‌ها به طور خاص سه ژن را تحلیل کردند: یک تنظیم‌کننده اصلی برای تعیین سطح بیان آن و دو ژن اضافی که مسئول ایجاد واریانت‌های اسپلایسینگ مخصوص نر و ماده بودند.
در نهایت، آن‌ها بیان کلی ژن‌های این پشه‌ها را برای شناسایی الگوهای طبیعی و غیرطبیعی مربوط به تفکیک جنسی ارزیابی کردند. این رویکرد جامع هدف داشت تا عوامل ژنتیکی و آناتومیکی مؤثر بر وضعیت بیناجنسی و اثرات آن بر کنترل پشه‌ها را کشف کند.
شاراخوف گفت: «آنچه ما متوجه شدیم این است که ناهنجاری‌های مورفولوژیکی در مرحله شفیره‌ای در طول رشد شروع می‌شوند و در بزرگسالان، شدیدترین موارد هر دو بیضه و تخمدان‌ها را در یک فرد دارند که برای این گونه‌ها بسیار غیرمعمول است. حالا ما می‌خواهیم درک کنیم که چه چیزی باعث این ناهنجاری‌ها می‌شود.»
پیشگیری از زیکا و دنگی
محققان دریافتند که پشه‌های بیناجنسی هر دو واریانت جنسیتی ژن‌های تعیین جنسیت را بیان می‌کنند که منجر به ویژگی‌های فیزیکی مختلط می‌شود. اگرچه ژن‌های مبتنی بر ماده به شیوه‌ی مورد انتظار بیان می‌شوند، ژن‌های مبتنی بر نر در برخی ساختارهای تولیدمثلی نر کاهش بیان دارند، در حالی که ژن‌های مربوط به بیضه‌ها در سطح عادی باقی می‌مانند.
این مطالعه دارای کاربردهای بالقوه در کنترل پشه‌ها از طریق شناسایی ژن‌های جدید در مسیر تعیین جنسیت است. همچنین شناسایی ژن‌های خاص جنس می‌تواند به توسعه ساختارهای ژنتیکی برای دستکاری ویژگی‌ها در جمعیت‌های وحشی پشه کمک کند.
جیانگ‌تائو لیانگ، پژوهشگر پسادکترا در رشته حشره‌شناسی، گفت: «از آنجا که بیناجنس از لحاظ ژنتیکی نر است اما رونوشت‌های ماده را بیان می‌کند، این سیستم برای شناسایی ژن‌هایی که بر رفتار ماده تأثیر می‌گذارند فراهم می‌کند که می‌تواند برای استراتژی‌های کنترل ناقل آینده مفید باشد.»
برای بیماری‌هایی مانند زیکا و دنگی ، درک عمیق‌تر ژنتیک پشه‌ها می‌تواند به روش‌های کنترل مؤثرتر منجر شود و پتانسیل کاهش گسترش جهانی این بیماری‌ها را داشته باشد.
این مطالعه در مجله Communications Biology منتشر شده است.
