Ученые научились создавать ядовитых плодовых мух

Как борются с хищниками бабочки и гусеницы? По-разному: одних спасает маскировка под ветки и листья, других – под птичий помет, а третьих – под кого-нибудь опасного и ядовитого. Среди них есть и особенные существа, которые превращаются в несъедобных и смертельно опасных, потому что питаются ядовитыми растениями. К категории последних относится бабочка Данаида монарх или бабочка-монарх. Она обитает в Северной Америке, на Канарских островах и Мадейре, но в период мутации замечают ее в странах Европы, Африки, а также в Австралии и Новой Зеландии.

Как выяснило «КазахЗерно.kz», долгое время ученые не могли понять, почему столь красивая и необычная бабочка-монарх ядовита. Потом они выяснили, что всё дело в молочае.

В молочае содержатся карденолиды. Поступая в организм, они блокируют работу натрий-калиевых насосов или, как называют их по-другому, специальных мембранных белков. Они отвечают за поддержку нужного уровня ионов натрия и калия на наружной и внутренней сторонах клеточной мембраны. Когда белковый насос отключается, клетки сердца не сокращаются.

Съев молочай, многие животные и насекомые погибают, но только не гусеницы бабочки-монарха. Может, поначалу они и умирали, но потом приобрели ядоустойчивость. Используя технологию редактирования генов CRISPR, передали ее личинкам плодовых мух вида Drosophila melanogaster. Так появились первые в мире существа, которые благодаря вмешательству в гены могут питаться ядовитой пищей, т.е.

молочаем.

Кто же изменил плодовых мух вида Drosophila melanogaster? Ученые из Калифорнийского университета в Беркли сделали их потенциально опасными для птиц и лягушек. Съедая их, у них появляется тошнота. Если они случайно попадут в организм человека (к примеру, с едой), то он рискует столкнуться с сильнейшей рвотой и тошнотой.

Плодовые мухи вида Drosophila melanogaster сродни бабочке-монарху, но с ощутимой разницей. Ученые подкорректировали ген многоклеточного организма личинки, подарили ему набор мутаций, который позволил ей приспособиться к новым условиям окружающей среды. Для этого было достаточно внести три однонуклеотидные замены в один ген. В итоге личинки могли питаться новой пищей и обеспечивали себя надежным механизмом защиты от хищников. Вырастая из личинок, плодовые мухи сохраняли у себя такую особенность. Они стали в тысячу раз менее чувствительными к токсину из молочая.

Кстати, во время эксперимента с корректировкой генов у плодовых мушек ученые выяснили и еще одну интересную особенность. Оказывается, не только бабочка-монарх выработала за годы эволюции в себе устойчивость к токсину из молочая. Она есть у моли, долгоносиков, жуков, ос, тли и других существ, имеющих в окраске оранжевый цвет, передает Science Daily.

Правда, за способность бороться токсином с хищниками мухи-монархи расплачиваются. Пока не выяснили как, но есть подозрения, что такие «укусы» вредят нервной системе, а, может, чему-то еще.