Prostředek proti moskytům způsobí, že se rodí samí samci

13.06. 09:33 | Autor: Radek John

Komáři přenášející malárii se ještě na začátku minulého století dali chytit na jižní Moravě.

Nový způsob boje proti komárům přenášejícím malárii by mohl ulevit spoustě lidí. Vědci navrhují místo hubení hmyzu vychýlit poměr pohlaví moskytů tak, aby vymřeli.

Před pětatřiceti lety, v roce 1979, zavedla vláda Čínské lidové republiky politiku jednoho dítěte. Podstatná část manželských párů v Číně může mít jen jednoho potomka. Jsou-li takto omezeny, dává mnoho rodin přednost chlapcům před dívkami. Poměr pohlaví v ČLR je momentálně 117 ku 100 ve prospěch mužů. Muži mají převahu i za přirozených podmínek, aspoň při narození, obvykle okolo 103 až 107 ku 100. Čínská nerovnováha je však vysoká. Co z toho nakonec vzejde, nikdo neví. Vychýlený poměr pohlaví by mohl destabilizovat už tak nepříliš stabilní čínskou společnost.

Jak moc špatně to dopadne, se teprve uvidí. Podobnou taktiku, jakou uplatnila Komunistická strana Číny vůči vlastnímu obyvatelstvu, se v poslední době pokouší uplatnit i biologové a zemědělci v boji proti škůdcům.

Skupina vědců vedená Robertem Galizim z londýnské Imperial College teď v časopise Nature Communications přišla se způsobem, jak vychýlit ve prospěch samců poměr pohlaví moskytů. Upravili za tím účelem v přírodě enzym jménem I-Ppol a propašovali ho do samců komárů Anopheles gambiae. Jsou to jedni z nejvýznamnějších, ne-li vůbec nejvýznamnější, přenašečů malárie.

Složené oči komára Anopheles gambiae.

Příliš synů

Enzym I-Ppol patří mezi takzvané endonukleázy. Jsou to proteiny, které štěpí vazbu, jíž jsou propojené jednotlivé díly dlouhé molekuly DNA. Endonukleáza I-Ppol ničí komáří chromozom X. Komáři mají stejný systém určování pohlaví jako lidé. Samice mají pohlavní chromozomy XX, samci XY. Když vložíte gen pro enzym I-Ppol do samce moskyta, zničí chromozomy X v jeho spermiích. Přežijí jen spermie s chromozomem Y. Endonukleáza ale bohužel zůstane aktivní i po oplození a vyřadí i chromozom X od matky. Místo aby samec měl jen samčí potomky, je neplodný.

K vychýlení rovnováhy pohlaví v populaci by se hodilo, aby zůstal plodný, ale měl co nejvíc synů. Galizi a spol. proto zkoušeli systematicky měnit stavební díly, z nichž je endonukleáza sestavena. Chtěli méně škodlivou variantu, která se po oplození rozpadne a nestačí se pustit do chromozomu X od matky. Připravili celkem dvacet šest verzí.

Pak je zkusili propašovat do samců moskytů a spočítali poměry pohlaví jejich potomstva. Tři nejlepší varianty enzymu dokázaly způsobit, že mezi komářími larvami bylo 95, 95,5 a dokonce i 97,4 procenta samců. Když vědci vypustili geneticky upravené samce mezi komáry odchycené ve volné přírodě, začali komáři ve čtyřech z pěti klecí vymírat. V poslední generaci se z vajíček vyklubalo jen dvacet procent larev. Nejspíš proto, že se v populaci nakažené geneticky upravenými samci hromadila poškození chromozomu X.

Samička indického druhu Anopheles stephensi.

Postradatelní samci

Komáry Anopheles gambiae považovali vědci dlouho za jeden druh, před časem ale vyšlo najevo, že jde o minimálně sedm druhů, odlišitelných jen pomocí metod molekulární biologie. Pro badatele, kteří zkoumají enzym I-Ppol to ale není podstatné. Všechny druhy přenáší malárii, kterou zeměkouli trpí podle různých odhadů něco mezi 200 a 350 miliony lidí. Pokud by se povedlo přenašeče oslabit, oslabilo by to chorobu samotnou. Vychýlení poměru pohlaví ve prospěch samců zatím vypadá jako dobrá cesta.

Z pohledu populačních ekologů jsou samci většinou postradatelnější než samice. U většiny druhů živočichů obývajících naší planetu se totiž nestarají o mláďata. Břímě rodičovské péče leží zpravidla na bedrech samic.

V matematických modelech dokonce ekologové se samci často ani nepočítají. Vystačí s vynásobením počtu samic poměrem pohlaví. Populace, v níž získají samci převahu nad samicemi ve větším poměru, než je obvyklé, je ohrožená vymřením.

Foto: Henrik Larsson / Fotolia, Sinclair Stammers, Kedar Bhide

Autor: Radek John