संशोधकांना पहिल्यांदाच असे आढळून आले आहे की बेडबग्समधील जनुकीय उत्परिवर्तनामुळे कीटकनाशकांचा प्रतिकार होऊ शकतो | व्हर्जिनिया टेक न्यूज

दुसऱ्या महायुद्धानंतर, ढेकुणांनी जगभर थैमान घातले, परंतु १९५० च्या दशकात डायक्लोरोडायफेनिलट्रायक्लोरोइथेन (DDT) या कीटकनाशकाने त्यांचे जवळजवळ पूर्णपणे उच्चाटन करण्यात आले. नंतर या रसायनावर बंदी घालण्यात आली. तेव्हापासून, या शहरी कीटकाने जगभरात पुनरागमन केले आहे आणि त्यांना नियंत्रित करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या अनेक कीटकनाशकांना प्रतिकार विकसित केला आहे.
जर्नल ऑफ मेडिकल एंटोमोलॉजीमध्ये प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात शहरी कीटकशास्त्रज्ञ वॉरेन बूथ यांच्या नेतृत्वाखाली व्हर्जिनिया टेकच्या एका संशोधन पथकाने कीटकनाशकांना प्रतिकार करण्यास कारणीभूत ठरू शकणाऱ्या जनुक उत्परिवर्तनाचा शोध कसा लावला याचे तपशीलवार वर्णन केले आहे.
हे निष्कर्ष पदवीधर विद्यार्थिनी कॅमिल ब्लॉक हिच्या आण्विक संशोधनातील कौशल्ये विकसित करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या अभ्यास बूथचे परिणाम होते.
"ही पूर्णपणे मासेमारीची मोहीम होती," जोसेफ आर. आणि मेरी डब्ल्यू. विल्सन कॉलेज ऑफ अॅग्रिकल्चर अँड लाईफ सायन्सेसमधील शहरी कीटकशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक बूथ म्हणाले.
शहरी कीटक तज्ञ असलेल्या बूथ यांना जर्मन झुरळे आणि पांढऱ्या माशींच्या मज्जातंतू पेशींमध्ये कीटकनाशकांना प्रतिकार करणाऱ्या जनुकीय उत्परिवर्तनाबद्दल आधीच माहिती होती. बूथ यांनी ब्रूक यांना २००८ ते २०२२ दरम्यान उत्तर अमेरिकन कीटक नियंत्रण कंपनीने गोळा केलेल्या १३४ वेगवेगळ्या लोकसंख्येतील बेड बग्सच्या एका नमुन्याचे विश्लेषण करून त्यांच्यात समान पेशीय उत्परिवर्तन होते का हे ठरवण्याचा सल्ला दिला. निकालांवरून असे दिसून आले की दोन वेगवेगळ्या लोकसंख्येतील दोन बेड बग्समध्ये हे उत्परिवर्तन होते.
"हा (शोध) प्रत्यक्षात माझ्या शेवटच्या २४ नमुन्यांच्या आधारे करण्यात आला आहे," असे कीटकशास्त्राचा अभ्यास करणारे आणि इनव्हेसिव्ह स्पीसीज कोलॅबोरेशनचे सदस्य असलेले ब्लॉक म्हणाले. "मी यापूर्वी कधीही आण्विक जीवशास्त्र केले नाही, म्हणून ही कौशल्ये शिकणे माझ्यासाठी महत्त्वाचे आहे."
बेडबग्सची लोकसंख्या अनुवांशिकदृष्ट्या खूप एकसंध असल्याने, प्रामुख्याने इनब्रीडिंगमुळे, प्रत्येक लोकसंख्येतील एक नमुना संपूर्ण गटाचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी पुरेसा असतो. तथापि, ब्रॉकने खरोखरच उत्परिवर्तन शोधले आहे याची पडताळणी करण्यासाठी, बूथने दोन ओळखल्या गेलेल्या लोकसंख्येतील सर्व नमुन्यांची चाचणी केली.
"जेव्हा आम्ही दोन्ही लोकसंख्येतील अनेक व्यक्तींची पुन्हा चाचणी केली तेव्हा आम्हाला आढळले की त्या सर्वांमध्ये हे उत्परिवर्तन होते," बूथ म्हणाले. "म्हणून ते या उत्परिवर्तनांचे वाहक म्हणून स्थापित झाले आणि हे उत्परिवर्तन जर्मन झुरळांमध्ये आम्हाला आढळले तेच आहेत."
जर्मन झुरळांवरील संशोधनातून, बूथला कळले की कीटकनाशकांना त्यांचा प्रतिकार त्यांच्या मज्जासंस्थेच्या पेशींमधील जनुक उत्परिवर्तनांमुळे होता आणि या यंत्रणा पर्यावरणावर अवलंबून होत्या.
"आरडीएल जीन नावाचा एक जीन आहे. तो इतर अनेक कीटक प्रजातींमध्ये आढळतो आणि डायल्ड्रिन या कीटकनाशकाच्या प्रतिकाराशी संबंधित आहे," फ्रॅलिन इन्स्टिट्यूट ऑफ लाईफ सायन्सेसचे संशोधक बूथ म्हणाले. "हे उत्परिवर्तन सर्व जर्मन झुरळांमध्ये आढळते. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, आम्हाला असा एकही जनुक आढळला नाही ज्यामध्ये हे उत्परिवर्तन नाही."
बूथच्या मते, फिप्रोनिल आणि डायल्ड्रिन - दोन्ही कीटकनाशके प्रयोगशाळेतील अभ्यासात बेडबग्सविरुद्ध प्रभावी सिद्ध झाली आहेत - त्यांची कृती करण्याची यंत्रणा समान आहे, म्हणून सैद्धांतिकदृष्ट्या, या उत्परिवर्तनामुळे दोन्ही औषधांना प्रतिकार विकसित होऊ शकतो. १९९० पासून डायल्ड्रिनवर बंदी घालण्यात आली आहे, परंतु फिप्रोनिलचा वापर अजूनही कुत्रे आणि मांजरींवर स्थानिक पिसू उपचारांसाठी केला जातो, बेडबग्स नियंत्रणासाठी नाही.
बूथला असा संशय आहे की अनेक पाळीव प्राणी मालक जे त्यांच्या पाळीव प्राण्यांवर उपचार करण्यासाठी फिप्रोनिल ड्रॉप्स वापरतात ते त्यांच्या मांजरी आणि कुत्र्यांना त्यांच्यासोबत झोपू देतात, ज्यामुळे त्यांच्या बेडिंगमध्ये फिप्रोनिलचे अवशेष आढळतात. जर बेडबग्स अशा वातावरणात शिरले तर ते अनावधानाने फिप्रोनिलच्या संपर्कात येऊ शकतात आणि लोकसंख्येमध्ये या प्रकाराच्या प्रसारास प्रवृत्त होऊ शकतात.
"आम्हाला माहित नाही की हे उत्परिवर्तन नवीन आहे का, ते नंतर दिसून आले का, त्या काळात, किंवा ते १०० वर्षांपूर्वी लोकसंख्येत आधीच अस्तित्वात होते का," बूथ म्हणाले.
पुढील पाऊल म्हणजे जगभरात, विशेषतः युरोपमध्ये आणि वेगवेगळ्या काळातील संग्रहालय प्रदर्शनांमध्ये या उत्परिवर्तनांचा शोध घेण्यासाठी शोध वाढवणे, कारण बेडबग्स दहा लाखांहून अधिक वर्षांपासून अस्तित्वात आहेत.
नोव्हेंबर २०२४ मध्ये, बूथ लॅब्स ही सामान्य बेड बगच्या संपूर्ण जीनोमचे यशस्वीरित्या अनुक्रमण करणारी पहिली प्रयोगशाळा बनली.
"या किडीच्या जीनोमचे अनुक्रमीकरण करण्याची ही पहिलीच वेळ आहे," बूथ म्हणाले. "आता आपल्याकडे जीनोम अनुक्रम असल्याने, आपण या संग्रहालयातील नमुन्यांचा अभ्यास करू शकतो."
बूथ यांनी नमूद केले आहे की संग्रहालयाच्या डीएनएची समस्या अशी आहे की ते खूप लवकर लहान तुकड्यांमध्ये मोडते, परंतु संशोधकांकडे आता गुणसूत्र-स्तरीय टेम्पलेट्स आहेत जे त्यांना हे तुकडे काढण्याची आणि जीन्स आणि जीनोमची पुनर्बांधणी करण्यासाठी या गुणसूत्रांशी संरेखित करण्याची परवानगी देतात.
बूथ नोंदवतात की त्यांची प्रयोगशाळा कीटक नियंत्रण कंपन्यांशी सहयोग करते, त्यामुळे त्यांचे जीन सिक्वेन्सिंग काम त्यांना बेडबग्सचा जागतिक प्रसार आणि त्यांचे निर्मूलन करण्याचे मार्ग चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत करू शकते.
आता ब्रॉकने आण्विक जीवशास्त्रातील तिचे कौशल्य वाढवले ​​आहे, त्यामुळे ती शहरी उत्क्रांतीमध्ये तिचे संशोधन सुरू ठेवण्यास उत्सुक आहे.
"मला उत्क्रांती आवडते. मला ते खूप मनोरंजक वाटते," ब्लॉक म्हणाला. "लोकांना या शहरी प्रजातींशी एक उत्तम संबंध वाटतो आणि मला वाटते की लोकांना बेडबग्समध्ये रस निर्माण करणे सोपे आहे कारण त्यांनी कदाचित त्यांना प्रत्यक्ष पाहिले असेल."
लिंडसे मायर्स या कीटकशास्त्र विभागात पोस्टडॉक्टरल रिसर्च फेलो आहेत आणि व्हर्जिनिया टेक येथील बूथच्या संशोधन गटाच्या आणखी एक सदस्य आहेत.
व्हर्जिनिया टेक, एक जागतिक, सार्वजनिकरित्या निधी प्राप्त विद्यापीठ म्हणून, आपल्या समुदायांमध्ये, व्हर्जिनियामध्ये आणि जगभरात शाश्वत विकासाला चालना देऊन आपला प्रभाव दाखवते.