اختراع مبيداتٍ جديدةٍ تستهدف حشراتٍ محددة

كتابة:  كيني والتر.
ترجمة : سلمى سلمان.
مراجعة: بلقيس الصالح.

نستطيع حماية النحل والحشرات النافعة بفضل اكتشافٍ جديدٍ قادرٍ على توجيه المبيدات لاستهداف آفاتٍ معينة، حيث وجد فريقٌ من جامعة ولاية ميشيغان بروتيناً يُمكن استخدامه بعد القليل من التعديلات الجزيئية في المبيدات، وذلك لضمان قضائها على الأهداف الضرورية فقط، وليس الحشرات المفيدة مثل النحل.

تستهدف مبيدات الآفات البيريثرويدية قناة الصوديوم الحساسة لفرق الجهد، وهي بروتينٌ يوجد في خلايا الأعصاب والعضلات ويستخدم لإرسال الإشارات الكهربائية السريعة، حيث ترتبط البيريثرويدية مع بوابة الجهد في القناة وتمنعها من الانغلاق. ولقد ركز الباحثون على بروتينٍ واحدٍ يستطيع النحل الطنان مقاومته بنفس درجة مقاومة البشر له، وهو أحد المبيدات الحشرية من البيريثرويدات يسمى تاو-فلوفالينات.

يقول أخصائي علم سموم الحشرات وعلم الأعصاب في جامعة ولاية ميشيغان والمؤلف المشارك في الورقة البحثية وهو كي دونغ: “تبين لنا لأول مرةٍ أن التركيب الهيكلي الفريد لقنوات الصوديوم فى النحل تتداخل مع ارتباط تاو-فلوفالينات بقنوات الصوديوم للنحل الطنان، وهذا يفتح المجال لصنع موادٍ كيميائيةٍ جديدةٍ تستهدف قنوات الصوديوم فى الآفات مع الإبقاء على النحل”.

قنوات الصوديوم هي بروتيناتٌ عبرغشائية كبيرةٌ تتألف من أكثر من 2000 من بقايا الأحماض الأمينية، وركز الباحثون بدايةً على قنوات الصوديوم في العديد من الحشرات بما في ذلك البعوض، ذباب الفاكهة، العث، الصراصير، والقُراد. ويقول دونغ “من خلال فحص البعوض البري الذي أصبح مقاوماً للبيريثرويد، أصبحنا قادرين على تضييق المواقع المحتملة التي يُمكن التركيز عليها”.

حدد الباحثون سابقاً الطفرات التي جعلت القنوات أكثر مقاومة للبيريثرويد وتمكنوا من التعرف على موقعين مختلفين لربط البيريثرويد على قنوات الصوديوم للحشرات. كما كشفوا عن الاختلافات الجزيئية بين تفاعلات الثدييات والحشرات المختلفة مع البيريثرويد. و ركزت الدراسة الجديدة على نحل العسل والنحل الطنان، وكلاهما شديدُ الحساسية لمعظم البيريثرويدات، ولكنهما مقاوميَن لنوع تاو-فلوفالينات، كما اكتشف الفريق مقاومة القناة لـ تاو-فلوفالينات، وحساسيتها للبيريثرويدات الأخرى.

أظهرت التحليلات المتعددة للطفرات والنمذجة الحاسوبية أن بقايا أحماضٍ أمينيةٍ معيّنةٍ في  قنوات الصوديوم  للنحل الطنان هي المسؤولة عن السُمية الانتقائية. ويخطط الباحثون الآن لدراسة قنوات الصوديوم من مختلف الآفات والحشرات النافعة لاستكشاف مزايا المواقع التى ترتبط مع البيريثرويد، والتي يمكن أن تضع الأساس لتصميم مبيداتٍ حشريةٍ جديدةٍ وانتقائية.

المصدر (R&D Magazine)

المصطلحات :

بيريثرويدات  pyrethroids
قناة الصوديوم الحساسة لفرق الجهد Voltage-gated sodium channel
تاو-فلوفالينات Tau-fluvalinate
جامعة ولاية ميشيغان   Michigan State University (MSU)
كي دونغ   Ke Dong
Transmembrane proteins بروتينات عبر غشائية

السعودي العلمي

السعودي العلمي

السعودي العلمي هي مؤسسة مختصة بإنتاج ونشر المحتوى العلمي بأشكاله المقروءة، المرئية، والمسموعة، وتسعى لنشر المعرفة العلمية ورفع مستويات الوعي العلمي بالعالم العربي.
السعودي العلمي

Comments are closed.