Eftir síðari heimsstyrjöldina á sjötta áratug síðustu aldar var veggjalúsarplága nánast útrýmt um allan heim með notkun þeirra.skordýraeiturDíklórdífenýltríklóretan, betur þekkt sem DDT, er efni sem hefur síðan verið bannað. Hins vegar hafa meindýr í þéttbýli síðan þá fjölgað sér aftur um allan heim og þau hafa þróað með sér ónæmi gegn ýmsum skordýraeitri sem notuð eru til að halda þeim í skefjum.
Rannsókn sem birt var í Journal of Medical Entomology lýsir því hvernig rannsóknarteymi frá Virginia Tech, undir forystu skordýrafræðingsins Warren Booth, uppgötvaði erfðabreytingar sem geta leitt til ónæmis fyrir skordýraeitri.
Uppgötvunin var afrakstur rannsókna sem Booth skipulagði fyrir framhaldsnemann Camillu Block til að bæta færni sína í sameindarannsóknum.
Booth, sem sérhæfir sig í meindýrum í þéttbýli, hafði lengi tekið eftir erfðabreytingu í taugafrumum þýskra kakkalakka og hvítflugna sem gerði þær ónæmar fyrir skordýraeitri. Booth lagði til að Block tæki sýni af einni rúmflugu úr hverjum af 134 mismunandi rúmflugustofnum sem norður-amerísk meindýraeyðingarfyrirtæki söfnuðu á árunum 2008 til 2022 til að sjá hvort þær hefðu allar sömu frumubreytinguna. Niðurstöðurnar sýndu að tvær rúmflugur úr tveimur mismunandi stofnum höfðu sömu frumubreytinguna.
„Þetta eru í raun síðustu 24 sýnin mín,“ sagði Bullock, sem stundar nám í skordýrafræði og er meðlimur í Invasive Species Partnership. „Ég hef aldrei stundað sameindarannsóknir áður, svo það var mikilvægt fyrir mig að hafa alla þessa sameindafærni.“
Þar sem veggjalúsasmit eru erfðafræðilega einsleit vegna fjöldainnræktunar, er aðeins eitt sýni úr hverju sýni dæmigert fyrir stofninn. En Booth vildi staðfesta að Bullock hefði í raun fundið stökkbreytinguna, svo þeir prófuðu öll sýnin úr báðum greindum stofnum.
„Þegar við fórum aftur og skoðuðum nokkra einstaklinga úr báðum stofnum, komumst við að því að allir þeirra báru stökkbreytinguna,“ sagði Booth. „Þannig að stökkbreytingarnar þeirra eru fastar og þetta eru sömu stökkbreytingarnar og við fundum í þýsku kakkalakkanum.“
Með því að rannsaka þýskar kakkalakka komst Booth að því að ónæmi þeirra gegn skordýraeitri stafaði af erfðabreytingum í frumum taugakerfisins og að þessir ferlar væru umhverfisákvarðaðir.
„Það er til gen sem kallast Rdl-genið. Þetta gen hefur fundist í mörgum öðrum meindýrategundum og tengist ónæmi gegn skordýraeitri sem kallast dieldrin,“ sagði Booth, sem einnig starfar við Fralin-lífvísindastofnunina. „Þessi stökkbreyting er til staðar í öllum þýskum kakkalökkum. Það kemur á óvart að við höfum ekki fundið stofn án þessarar stökkbreytingar.“
Fipronil og dieldrin, tvö skordýraeitur sem hefur reynst áhrifaríkt gegn rúmflugum í rannsóknarstofum, virka með sama verkunarmáta, þannig að stökkbreytingin gerði meindýrið í orði kveðnu ónæmt fyrir báðum, sagði Booth. Dieldrin hefur verið bannað síðan á tíunda áratugnum, en fipronil er nú aðeins notað til staðbundinnar flóaeyðingar á köttum og hundum, ekki gegn rúmflugum.
Booth grunar að margir gæludýraeigendur sem nota staðbundnar fipronil meðferðir leyfi köttum sínum og hundum að sofa hjá þeim, sem útsetji rúmfötin fyrir fipronil leifum. Ef rúmflugur væru fluttar inn í slíkt umhverfi gætu þær óvart komist í snertingu við fipronil og þá gæti stökkbreytingin verið valin í rúmflugnastofninum.
„Við vitum ekki hvort þessi stökkbreyting er ný, hvort hún kom upp eftir þetta, hvort hún kom upp á þessu tímabili eða hvort hún var þegar til staðar í stofninum fyrir 100 árum,“ sagði Booth.
Næsta skref verður að víkka leitina út og leita að þessum stökkbreytingum í mismunandi heimshlutum, sérstaklega í Evrópu, og á mismunandi tímum meðal safnasýna, þar sem rúmflugur hafa verið til í yfir milljón ár.
Í nóvember 2024 tókst rannsóknarstofa Booth að raðgreina allt erfðamengi rúmflugunnar í fyrsta skipti.
Booth benti á að vandamálið með DNA safnsins væri að það brotnaði mjög hratt niður í litla búta, en nú þegar vísindamenn hafa sniðmát á litningastigi geta þeir tekið þessi brot og endurraðað þeim í litninga, endurgert gen og erfðamengið.
Booth benti á að rannsóknarstofa hans vinnur með meindýraeyðingarfyrirtækjum, þannig að erfðafræðileg raðgreining þeirra gæti hjálpað þeim að skilja betur hvar rúmflugur finnast um allan heim og hvernig hægt er að losna við þær.
Nú þegar Bullock hefur skerpt á sameindatækni sinni hlakka hún til að halda áfram rannsóknum sínum á þróun þéttbýlis.
„Mér finnst þróunarkenningin mjög áhugaverð. Mér finnst hún mjög áhugaverð,“ sagði Block. „Fólk er að þróa með sér dýpri tengsl við þessar þéttbýlisdýrategundir og ég held að það sé auðveldara að vekja áhuga fólks á rúmflugum því það getur tengt við þær af eigin raun.“
Birtingartími: 13. maí 2025