forespørgselbg

Forskere har for første gang opdaget, at en genmutation i væggelus kan føre til pesticidresistens | Virginia Tech News

Efter Anden Verdenskrig hærgede væggelus verden, men i 1950'erne blev de næsten fuldstændig udryddet med insekticidet dichlordiphenyltrichlorethan (DDT). Dette kemikalie blev senere forbudt. Siden da har dette bymæssige skadedyr gjort comeback på verdensplan og har udviklet resistens over for mange insekticider, der bruges til at bekæmpe dem.
En undersøgelse offentliggjort i Journal of Medical Entomology beskriver, hvordan et forskerhold fra Virginia Tech, ledet af byentomologen Warren Booth, opdagede en genmutation, der kan føre til pesticidresistens.
Disse resultater var resultatet af en undersøgelse, som Booth designede til kandidatstuderende Camille Block for at udvikle hendes færdigheder inden for molekylær forskning.
"Det var udelukkende en fisketur," sagde Booth, lektor i byentomologi på Joseph R. og Mary W. Wilson College of Agriculture and Life Sciences.
Booth, en skadedyrsspecialist i byområder, kendte allerede til en genmutation i nervecellerne hos tyske kakerlakker og hvide fluer, der gav pesticidresistens. Booth foreslog, at Brooke analyserede én prøve af væggelus fra hver af de 134 forskellige populationer, der blev indsamlet af et nordamerikansk skadedyrsbekæmpelsesfirma mellem 2008 og 2022, for at bestemme, om de bar den samme cellulære mutation. Resultaterne viste, at to væggelus fra to forskellige populationer bar mutationen.
"Denne (opdagelse) blev faktisk gjort baseret på mine sidste 24 eksemplarer," sagde Block, der studerer entomologi og er medlem af Invasive Species Collaboration. "Jeg har aldrig arbejdet med molekylærbiologi før, så det er afgørende for mig at lære disse færdigheder."
Da væggeluspopulationer er genetisk meget homogene, primært på grund af indavl, er én prøve fra hver population normalt tilstrækkelig til at repræsentere hele gruppen. For at bekræfte, at Brock faktisk havde opdaget mutationen, testede Booth dog alle prøver fra de to identificerede populationer.
"Da vi testede flere individer i begge populationer igen, fandt vi ud af, at de alle bar denne mutation," sagde Booth. "Så de blev etablerede som bærere af disse mutationer, og disse mutationer er de samme, som vi fandt hos tyske kakerlakker."
Gennem sin forskning på tyske kakerlakker lærte Booth, at deres resistens over for pesticider skyldtes genmutationer i cellerne i deres nervesystem, og at disse mekanismer var afhængige af miljøet.
"Der findes et gen kaldet Rdl-genet. Det er blevet fundet i mange andre skadedyrsarter og er forbundet med resistens over for insekticidet dieldrin," sagde Booth, en forsker ved Fralin Institute of Life Sciences. "Denne mutation findes i alle tyske kakerlakker. Overraskende nok har vi ikke fundet en eneste population, der ikke bærer denne mutation."
Ifølge Booth har fipronil og dieldrin – begge insekticider, der i laboratorieundersøgelser har vist sig effektive mod væggelus – den samme virkningsmekanisme, så teoretisk set kan denne mutation føre til udvikling af resistens over for begge lægemidler. Dieldrin har været forbudt siden 1990'erne, men fipronil bruges stadig til topisk loppebehandling på hunde og katte, ikke til bekæmpelse af væggelus.
Booth har mistanke om, at mange kæledyrsejere, der bruger fipronildråber til at behandle deres kæledyr, lader deres katte og hunde sove med dem, hvilket udsætter deres sengetøj for fipronilrester. Hvis væggelus kommer ind i et sådant miljø, kan de utilsigtet komme i kontakt med fipronil og blive prædisponeret for spredning af denne variant i populationen.
"Vi ved ikke, om denne mutation er ny, om den opstod senere, i den periode, eller om den allerede var til stede i populationen for 100 år siden," sagde Booth.
Det næste skridt bliver at udvide søgningen til at detektere disse mutationer verden over, især i Europa, og i museumsudstillinger fra forskellige perioder, da væggelus har eksisteret i over en million år.
I november 2024 blev Booth Labs det første laboratorium til med succes at sekventere hele genomet for den almindelige væggelus.
"Dette er første gang, at dette insekts genom er blevet sekventeret," sagde Booth. "Nu hvor vi har genomsekvensen, kan vi studere disse museumsprøver."
Booth bemærker, at problemet med museums-DNA er, at det meget hurtigt nedbrydes i små fragmenter, men forskere har nu skabeloner på kromosomniveau, der giver dem mulighed for at udtrække disse fragmenter og justere dem med disse kromosomer for at rekonstruere gener og genomer.
Booth bemærker, at hans laboratorium samarbejder med skadedyrsbekæmpelsesfirmaer, så deres gensekventeringsarbejde kan hjælpe dem med bedre at forstå den globale spredning af væggelus og måder at udrydde dem på.
Nu hvor Brock har finpudset sine færdigheder inden for molekylærbiologi, er hun begejstret for at fortsætte sin forskning i byudvikling.
"Jeg elsker evolutionsteorien. Jeg synes, det er meget interessant," sagde Block. "Folk føler en stærk forbindelse til disse byarter, og jeg tror, ​​det er lettere at få folk interesserede i væggelus, fordi de sandsynligvis har mødt dem på første hånd."
Lindsay Myers er postdoc-forsker ved Institut for Entomologi og et andet medlem af Booths forskergruppe på Virginia Tech.
Virginia Tech, som et globalt, offentligt finansieret universitet, demonstrerer sin indflydelse ved at fremme bæredygtig udvikling i vores lokalsamfund, i Virginia og resten af ​​verden.

 


Udsendelsestidspunkt: 12. dec. 2025