پژوهشگران موسسه «ویرجینیا تک»(Virginia Tech) روش جدیدی برای شناسایی اهداف ژنتیکی کشف کرده‌اند که می‌تواند به کنترل جمعیت پشه‌های ناقل بیماری‌ها کمک کند و به طور بالقوه جایگزینی برای حشره‌کش‌ها باشد.

این مطالعه اساس ژنتیکی ناسازگاری گونه‌ها را با بررسی گونه Aedes aegypti(پشه تب زرد) که یک ناقل اولیه برای بیماری‌های آربوویروسی جهانی است با گونه‌های خواهر و برادرش موسوم به Aedes mascarensis از اقیانوس هند بررسی کرد.

پژوهشگران می‌گویند، هنگامی که فرزندان دورگه این پشه‌ها با یکی از والدین تلاقی کردند، حدود ۱۰ درصد از فرزندانشان قادر به تولید مثل نبودند.

این یافته‌ها برای کنترل بیماری‌هایی مانند زیکا و تب دنگی بسیار مهم هستند، زیرا کنترل بهتر پشه‌ها می‌تواند به طور قابل توجهی انتقال این بیماری‌ها را کاهش دهد.

ایگور شاراخوف یکی از محققان این پروژه گفت: این مطالعه می‌تواند به شناسایی ژن‌های جدید مسیر تعیین جنسیت که می‌توانند در استراتژی‌های کنترل پشه‌ها استفاده شوند، کمک کند.

محققان ناهنجاری‌هایی را در مسیرهای تعیین جنسیت این پشه‌های بیناجنسی شناسایی و کشف کردند که در حالی که این پشه‌ها از نظر ژنتیکی نر هستند، ژن‌های نر و ماده را بیان می‌کنند و در نتیجه ویژگی‌های فیزیکی ترکیبی دارند.

هدف محققان با درک این عوامل ژنتیکی، توسعه راهبردهایی برای ایجاد جمعیت پشه‌های تماماً نر است که می‌تواند با حذف پشه‌های ماده به کنترل تعداد پشه‌ها کمک کند.

علاوه بر این، این پژوهش می‌تواند به شناسایی ژن‌هایی کمک کند که بر رفتار پشه‌های ماده تأثیر می‌گذارند و به طور بالقوه به روش‌های کنترل ناقل در آینده کمک می‌کنند.

اگرچه حشره‌کش‌ها تا حدودی در کنترل جمعیت پشه‌ها مؤثر بوده‌اند، اما اثربخشی آنها رو به کاهش است و از نظر اکولوژیکی پایدار نیستند.

اکنون این رویکرد ژنتیکی جدید یک جایگزین امیدوارکننده برای مدیریت جمعیت پشه‌ها و کنترل بیماری‌های منتقل شونده از آنها ارائه می‌دهد.

شاراخوف می‌گوید: ما ترکیب دو گونه پشه را مطالعه کردیم و متوجه شدیم که پشه‌های بیناجنسی مسیرهای تعیین جنسیت را مختل کرده‌اند و بیان ژن‌های خاص جنسی را شناسایی کردیم.

محققان در مطالعه خود سه حوزه کلیدی را بررسی کردند. آنها ابتدا جنبه‌های مورفولوژیکی و تشریحی پشه‌های بیناجنسی را با تمرکز بر اندام‌های خارجی و داخلی و با توجه خاص به اندام‌های تولید مثل آنها بررسی کردند.

سپس پژوهشگران ژن‌های دخیل در مسیر تعیین جنسیت را بررسی کردند. آنها به طور خاص سه ژن را تجزیه و تحلیل کردند. یک تنظیم کننده اصلی برای تعیین سطح بیان آن و دو ژن اضافی که مسئول ایجاد انواع پیوند مخصوص نر و ماده هستند.

در نهایت، آنها بیان ژن کلی در این پشه‌ها را برای شناسایی الگوهای طبیعی و غیر طبیعی مربوط به تمایز جنسی ارزیابی کردند. این رویکرد جامع با هدف کشف فاکتورهای ژنتیکی و آناتومیکی موثر در شرایط بیناجنسی و پیامدهای آن برای کنترل پشه‌ها انجام شد.

شاراخوف می‌گوید: آنچه ما دریافتیم این است که ناهنجاری‌های مورفولوژیکی در مرحله شفیرگی در طول رشد شروع می‌شوند و در بزرگسالان، شدیدترین موارد هم بیضه‌ها و هم تخمدان‌ها را در یک پشه دارند که برای این گونه‌ها بسیار غیرعادی است. اکنون می‌خواهیم بفهمیم که چه چیزی باعث این ناهنجاری‌ها می‌شود.

محققان دریافتند که در پشه‌های بیناجنسی هم گونه‌های نر و هم ماده ژن‌های تعیین‌کننده جنسیت را بیان می‌کنند و در نتیجه ویژگی‌های فیزیکی ترکیبی دارند. اگرچه ژن‌های با سوگیری مادگی همانطور که انتظار می‌رود، بیان می‌شوند، اما در عین حال ژن‌های با سوگیری نرینگی بیان کمتری را در برخی از ساختارهای تولیدمثلی نر نشان می‌دهند، در حالی که ژن‌های مرتبط با بیضه‌ها در سطوح طبیعی باقی می‌مانند.

این مطالعه با شناسایی ژن‌های جدید در مسیر تعیین جنسیت، کاربردهای بالقوه‌ای در کنترل جمعیت پشه‌ها دارد. علاوه بر این، تعیین دقیق ژن‌های جنسی می‌تواند منجر به توسعه ساختارهای ژنتیکی برای دستکاری صفات در جمعیت‌های پشه‌های وحشی شود.

جیانگتائو لیانگ دانشیار فوق دکترا در حشره شناسی می‌گوید: از آنجایی که پشه بیناجنسی به طور ژنتیکی نر است، اما رونوشت‌های مادگی را بیان می‌کند، سیستمی برای شناسایی ژن‌های مؤثر بر رفتار مادگی ارائه می‌دهد که می‌تواند برای استراتژی‌های کنترلی آینده مفید باشد.

درک عمیق‌تر ژنتیک پشه‌ها برای مواجهه با بیماری‌هایی مانند زیکا و دنگی می‌تواند به روش‌های کنترل مؤثرتری منجر شود و به طور بالقوه شیوع جهانی این بیماری‌ها را کاهش دهد.

این مطالعه در مجله Communications Biology منتشر شده است.