Молекулярные биологи из Европы создали генно-модифицированную вариацию табака, чьи клетки вырабатывают феромоны, которые бабочки используют для привлечения внимания особей противоположного пола. Это позволяет использовать табак в качестве основы для феромонных ловушек для насекомых, сообщила в понедельник пресс-служба Института Эрлхэма.

"Используя методы точной геномной инженерии, исследователям удалось превратить табачные растения в полноценные "зеленые фабрики", производящие брачные феромоны совок и других вариаций моли. Кроме того, биологи научились контролировать производство этих химических сигналов таким образом, что их выработка не мешает табаку нормально расти", - говорится в сообщении.

Насекомые распознают запахи и феромоны при помощи специализированных нервных клеток, расположенных внутри антенн, усиков и других аналогичных выростов на их голове. Многие членистоногие обладают тысячами подобных рецепторов, что позволяет им распознавать огромное число запахов и использовать обоняние в качестве главного инструмента для поиска пищи и сородичей, а также для распознавания различных угроз.

Ученые давно пытаются приспособить феромоны для создания различных систем, отпугивающих насекомых или, наоборот, приманивающих их к определенным объектам. Подобным образом можно бороться с вредителями или же привлекать внимание пчел и других опылителей к посадкам сельскохозяйственных культур, нуждающихся в переносе пыльцы.

Растительная фабрика феромонов

Группа молекулярных биологов под руководством Николы Пэтрон, руководителя научной группы в Институте Эрлхэма в Норвике (Великобритания), сделала большой шаг к решению этой задачи в ходе опытов с генно-модифицированными разновидностями табака. В геном этого растения ученые вставили участки ДНК двух бабочек из семейства совок, Amyelois transitella и Helicoverpa armigera, вредителей фисташковых деревьев и хлопка, а также гены нескольких вариаций дрожжей и других представителей флоры.

Комбинация трансплантированных генов заставляла табачные растения вырабатывать большие количества молекул двух ключевых феромонов совок, Z11-16OH и Z11-16OAc. Изначально табак тратил фактически все поглощаемые им ресурсы на производство этих соединений, из-за чего растение почти не росло. Это заставило ученых дополнительно модифицировать ДНК табака и встроить в него набор генов, активировавших цепочку производства феромонов только при присутствии ионов меди в питательной среде.

Подобный прием позволил ученым подобрать такой уровень активности генов, при которых табачные растения активно производили молекулы брачных феромонов совок, но при этом продолжали расти примерно с той же скоростью, как и их немодифицированные аналоги. Это позволяет использовать ГМО-табак для массового производства феромонов бабочек-вредителей и создания ловушек на их основе.

Как отмечают Пэтрон и ее коллеги, аналогичным образом можно производить и другие феромоны насекомых, а также иные сложно устроенные молекулы. Это позволит применять растения в качестве "зеленых фабрик", производящих важные и полезные органические вещества с минимальными затратами энергии, ресурсов и труда, подытожили ученые.

https://nauka.tass.ru/nauka/17485419