Vědcům se podařilo odhalit celý genom lýkožrouta smrkového

Mapování genomu lýkožrouta smrkového umožňuje daleko hlubší pochopení toho, jak a proč se stal velmi úspěšným lesním škůdcem. Analýza genomu vědci mimo jiné odhalila, že lýkožrout má neobvykle velké množství genů, které pomáhají bourat buněčné stěny rostlin. Naproti tomu se nezdá, že by měl zvýšený počet genů, které by mu umožnily zbavit tělo cizích látek, což je překvapivé, protože pryskyřice ve stromech je pro hmyz toxická.

Nedávno dokončené sekvenování celého genomu lýkožrouta smrkového by mohlo potenciálně připravit cestu pro vysoce specifickou kontrolu škůdců pomocí toho, co je známé jako interference RNA (RNAi).

RNAi je nástroj molekulární biologie, který specificky potlačuje expresi genu s vysokou přesností, například podáváním dvouvláknové RNA do hmyzu, například potravou. To nakonec způsobí, že se produkce proteinu z odpovídajícího genu dočasně zastaví nebo se sníží, aniž by došlo ke změně genomu. Tato metoda může poskytnout jasné informace o rolích, které hrají specifické geny v biologii kůrovce, což je proces, který je nyní usnadněn sekvenováním celého genomu brouka.

V budoucnu se doufá, že metoda RNAi bude také použitelná v praktické kontrole škůdců v lesích.

„Můžete například potlačit geny, které mají přímý vliv na přežití, nebo se zaměřit na geny, které jsou klíčové pro reprodukci kůrovce nebo jejich schopnost vnímat feromony používané k páření a napadání smrkových lesů,“ říká Martin N. Andersson, docent na univerzitě v Lundu.

Metoda založená na genomu je druhově specifická, což znamená, že nemá žádné nežádoucí škodlivé vedlejší účinky na jiné organismy.

„V Severní Americe existuje mnoho dalších významných druhů ze stejného rodu kůrovců, Ips." Genom lýkožrouta smrkového se stane jakousi doplňkovou mapou, která pomůže Američanům studovat jejich vlastní domorodé druhy,“ říká Fredrik Schlyter, profesor Švédské univerzity zemědělských věd, SLU.

Kromě Lund University a SLU se studie zúčastnili vědci z České zemědělské univerzity, Norského institutu pro bioekonomický výzkum, Institutu Maxe Plancka pro chemickou ekologii v Německu a SciLife v Uppsale.

Aby mohli studovat genom lýkožrouta smrkového, provedli vědci v laboratoři sourozenecké páření přes deset generací brouků. To bylo provedeno za účelem získání homogenní DNA s relativně malým počtem variací. Poté extrahovali DNA z přibližně 100 brouků. Toto bylo biochemicky sekvenováno v malých částech, které byly následně sestaveny pomocí výkonných počítačů. Vědci poté porovnali výsledky s genomy jiného hmyzu a analyzovali, které geny se rozšířily a které byly u lýkožrouta smrkového redukovány v porovnání s jinými blízce příbuznými druhy. Podle výzkumníků jejich hodnocení naznačuje, že genom je velmi kvalitní a srovnatelný s některými z nejlépe studovaných genomů jiných druhů hmyzu, jako jsou ovocné mušky a komáři.

Podle TZ projektu EXTEMIT-K