حشره کش های ژنریک

ما هر روز در اثر استفاده از فرآیندهای صنعتی مقدار زیادی دی اکسیدکربن را وارد جو می کنیم. نیمی از این گاز را گیاهان و اقیانوس ها برداشت می کنند. اما به نظر می رسد با افزایش ورود دی اکسیدکربن، توان طبیعت در برداشت این گاز سال به سال کاهش می یابد. اما نکته قابل توجه در مورد گاز دی اکسیدکربن این است که حضور این گاز در هوای بازدم ما همانند نشانه یی است که مسیر حرکت پشه های حامل بیماری هایی مثل ویروس نیل غربی و مالاریا را به سمت جریان خون مان تسهیل می کند.
محققان دانشگاه راکفلر دو پروتئین که به کمک نورون های حساس به دی اکسیدکربن در مگس سرکه دروزوفیلا و پشه ها بیان می شوند را شناسایی کردند. به اعتقاد این محققان این کشف می تواند به آنها در طراحی و ساخت حشره کش های بهتر کمک بسیاری کند. این حشره کش ها به مصونیت ما در مقابل انگل های مولد بیماری کمک بسیاری خواهند کرد.
«در گذشته ما نشان داده بودیم که گیرنده های گاز دی اکسیدکربن پشه ها همانند گیرنده های مگس ها عمل می کنند. کاری که می توانیم در حال حاضر انجام دهیم این است که از نشستن دی اکسیدکربن بر روی گیرنده های پشه ها جلوگیری کنیم.» «لسلی ووشال» متخصص ژنتیک اعصاب که سرپرستی این تیم تحقیقاتی را به عهده دارد این مطلب را در مقاله یی که در شماره این هفته مجله نیچر به چاپ رساند، گفت.
از سال ۲۰۰۱ به خوبی معلوم شده است که هنگامی که نورون های موجود در شاخک مگس سرکه دی اکسیدکربن را احساس می کنند، این نورون ها بلافاصله پروتئین Gr۲۱a که به گیرنده حسی شیمیایی متصل می شود را آزاد می کنند.
بر اساس این تحقیق، هم «ووشال» و هم دیگر محققان دریافتند که حشرات به دو دسته گیرنده پروتئین برای تشخیص بوهای کلی مثل میوه ها و گل ها احتیاج دارند. به گفته «ووشال»؛ «یکی از این گیرنده ها به پروتئین های بویایی متصل می شود و دیگری نیز برای بهبود کارکرد و عملکرد پروتئین متصل شده بسیار حیاتی است.» با آزمایش دیگری که بر روی گیرنده های چشایی موجود در شاخک مگس ها صورت گرفت، گروه تحقیقاتی «ووشال» کشف کرد که یک پروتئین ویژه -GR۶۳a-همزمان با Gr۲۱a هم در لاروها و هم در حشرات بالغ مگس ها بیان می شود.
با مگس های مهندسی ژنتیک شده یی که تنها یکی از این دو پروتئین را آزاد می کردند گروه تحقیقاتی راکفلر متوجه شد که ترکیبی از این دو پروتئین برای تحریک نورون های شاخک مگس ها ضروری است. به عنوان مثال، گروهی از مگس ها که دارای نسخه جهش یافته پروتئین Gr۶۳a بودند نتوانستند هوای اشباع از دی اکسیدکربن را تشخیص دهند حال آنکه مگس های معمولی به راحتی این کار را می کردند. این حشرات رفتاری مخالف مگس های معمولی نشان می دادند و از محیط اشباع از دی اکسیدکربن نمی گریختند.
«ووشال» در ادامه به بررسی ژنوم پشه ها برای جست وجوی ژن های مشابه موجود در مگس ها پرداخت. این گروه تحقیقاتی دو کاندیدای قوی یافت؛ GPRGR۲۲ و GPRGR۲۴. به گفته «ووشال»؛ «این ژن ها به ترتیب ۶۲ و ۴۸ درصد مشابه ژن های موجود در مگس ها هستند. در دنیای گیرنده های حسی شیمیایی این ضریب درصد «بسیار شبیه» محسوب می شود. بین مگس های سرکه و پشه ها شباهت های بسیاری وجود دارد، از جمله شباهت هایی که در دیگر گیرنده های چشایی و بویایی آنها دیده می شود. این شباهت ها دلالت بر این مساله دارد که ژن های موجود در پشه ها و مگس های سرکه به شدت حفظ شده و کمتر دستخوش تغییر شده اند.»
برخلاف مگس ها، پشه ها دارای نورون های حس کننده دی اکسیدکربن در پالپ های آرواره پایینی خود هستند (اندام های حسی بسیار تخصصی که در هر دو طرف خرطوم حشره قرار دارند، که حشره ماده از آن برای کشیدن خون از بدن میزبان استفاده می کند).
«گرگ سو» محقق ارشد انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا که آزمایشگاه وی برای نخستین بار موفق به کشف نورون های حساس به دی اکسیدکربن در مگس های سرکه شد، معتقد است که جایگاه نورون ها ممکن است دلیل این همه اختلافات رفتاری بزرگ بین گونه های مختلف حشرات را توضیح دهد؛ «جایگاه نورون ها می تواند به ما در توضیح این مساله که چرا پشه ها جذب دی اکسیدکربن می شوند حال آنکه مگس های سرکه از آن می گریزند به ما کمک بسیاری کند.» «ووشال» در حال حاضر قصد دارد این گیرنده ها را با کمک یک حشره کش موثر به نحوی غیرفعال کند- حداقل در مورد پشه ها.
ترکیب استاندارد اخیر در اسپری انگل ها، DEET است اما طبق توصیه «ووشال» هیچ کس نمی داند که این ترکیب دقیقاً چطور عمل می کند. او معتقد است که آزمایشگاه او در آینده خواهد توانست عملکرد DEET را با استفاده از GPRGR۲۲ و GPRGR بهبود ببخشد. «ووشال» می گوید؛ «اگرچه ما در فکر آماده کردن اسپری های مناسب و ارزان هستیم اما از طرفی نمونه های آماده شده می بایست در دنیای توسعه یافته کاربرد داشته باشد. اسپری های مورد استفاده می بایست حاوی مولکول هایی باشند که به راحتی روی پوست شما بنشینند اما از طرفی ابری را در اطراف شما فراهم کنند و پشه هایی را که قصد دارند شما را نیش بزنند از پای درآورند.

www.sciam.com,Dec.۱۵.۲۰۰۶
نیخیل سوآمیناتان
ترجمه: زهرا باغستانی