Po drugi svetovni vojni so stenice pustošile po svetu, a so jih v petdesetih letih prejšnjega stoletja skoraj popolnoma iztrebili z insekticidom diklorodifeniltrikloretanom (DDT). Ta kemikalija je bila kasneje prepovedana. Od takrat se je ta mestni škodljivec vrnil po vsem svetu in razvil odpornost na številne insekticide, ki se uporabljajo za njihovo zatiranje.
Študija, objavljena v reviji Journal of Medical Entomology, podrobno opisuje, kako je raziskovalna skupina z univerze Virginia Tech, ki jo vodi urbani entomolog Warren Booth, odkrila gensko mutacijo, ki lahko povzroči odpornost na pesticide.
Te ugotovitve so bile rezultat študije, ki jo je Booth zasnoval za podiplomsko študentko Camille Block, da bi razvila svoje spretnosti na področju molekularnih raziskav.
»Šlo je zgolj za ribolovno odpravo,« je dejal Booth, izredni profesor urbane entomologije na Fakulteti za kmetijstvo in biološke vede Joseph R. in Mary W. Wilson.
Booth, specialist za urbane škodljivce, je že vedel za gensko mutacijo v živčnih celicah nemških ščurkov in belih muh, ki povzroča odpornost na pesticide. Booth je Brookeju predlagal, naj analizira po en vzorec stenic iz vsake od 134 različnih populacij, ki jih je severnoameriško podjetje za zatiranje škodljivcev zbralo med letoma 2008 in 2022, da bi ugotovili, ali nosijo isto celično mutacijo. Rezultati so pokazali, da sta mutacijo nosilki dve stenici iz dveh različnih populacij.
»To (odkritje) je bilo pravzaprav narejeno na podlagi mojih zadnjih 24 primerkov,« je dejal Block, ki študira entomologijo in je član združenja Invasive Species Collaboration. »Še nikoli se nisem ukvarjal z molekularno biologijo, zato je učenje teh veščin zame ključnega pomena.«
Ker so populacije stenic genetsko zelo homogene, predvsem zaradi križanja v sorodstvu, je en vzorec iz vsake populacije običajno dovolj, da predstavlja celotno skupino. Vendar pa je Booth, da bi preveril, ali je Brock mutacijo dejansko odkril, testiral vse vzorce iz obeh identificiranih populacij.
»Ko smo ponovno testirali več posameznikov v obeh populacijah, smo ugotovili, da so vsi nosilci te mutacije,« je dejal Booth. »Tako so postali nosilci teh mutacij, in te mutacije so iste kot tiste, ki smo jih našli pri nemških ščurkih.«
Booth je s pomočjo raziskav nemških ščurkov ugotovil, da je njihova odpornost na pesticide posledica genskih mutacij v celicah njihovega živčnega sistema in da so ti mehanizmi odvisni od okolja.
»Obstaja gen, imenovan gen Rdl. Najdeni so ga pri mnogih drugih vrstah škodljivcev in je povezan z odpornostjo na insekticid dieldrin,« je dejal Booth, raziskovalec na Inštitutu za biološke znanosti Fralin. »Ta mutacija je prisotna pri vseh nemških ščurkih. Presenetljivo nismo našli niti ene populacije, ki ne bi nosila te mutacije.«
Po Boothovih besedah imata fipronil in dieldrin – oba insekticida, ki sta se v laboratorijskih študijah izkazala za učinkovita proti stenicam – enak mehanizem delovanja, zato bi teoretično ta mutacija lahko povzročila razvoj odpornosti na obe zdravili. Dieldrin je prepovedan od devetdesetih let prejšnjega stoletja, vendar se fipronil še vedno uporablja za lokalno zdravljenje bolh pri psih in mačkah, ne pa za zatiranje stenic.
Booth sumi, da mnogi lastniki hišnih ljubljenčkov, ki uporabljajo kapljice fipronila za zdravljenje svojih ljubljenčkov, dovolijo, da njihove mačke in psi spijo z njimi, s čimer izpostavijo svojo posteljnino ostankom fipronila. Če stenice vstopijo v takšno okolje, lahko nenamerno pridejo v stik s fipronilom in postanejo nagnjene k širjenju te različice v populaciji.
»Ne vemo, ali je ta mutacija nova, ali se je pojavila kasneje, v tem obdobju, ali pa je bila v populaciji prisotna že pred 100 leti,« je dejal Booth.
Naslednji korak bo razširitev iskanja za odkrivanje teh mutacij po vsem svetu, zlasti v Evropi, in v muzejskih eksponatih iz različnih obdobij, saj so stenice prisotne že več kot milijon let.
Novembra 2024 je Booth Labs postal prvi laboratorij, ki je uspešno sekvenciral celoten genom navadne posteljne stenice.
»To je prvič, da je bil genom te žuželke sekvenciran,« je dejal Booth. »Zdaj, ko imamo zaporedje genoma, lahko preučujemo te muzejske primerke.«
Booth ugotavlja, da je težava z muzejsko DNK v tem, da se zelo hitro razgradi na majhne fragmente, vendar imajo raziskovalci zdaj predloge na ravni kromosomov, ki jim omogočajo, da te fragmente izvlečejo in jih poravnajo s temi kromosomi, da bi rekonstruirali gene in genome.
Booth ugotavlja, da njegov laboratorij sodeluje s podjetji za zatiranje škodljivcev, zato bi jim njihovo delo s sekvenciranjem genov lahko pomagalo bolje razumeti globalno širjenje posteljnih hroščev in načine za njihovo izkoreninjenje.
Zdaj, ko je Brock izpilila svoje znanje molekularne biologije, z navdušenjem nadaljuje z raziskavami urbane evolucije.
»Obožujem evolucijo. Zdi se mi zelo zanimiva,« je dejal Block. »Ljudje čutijo veliko povezanost s temi urbanimi vrstami in mislim, da je lažje vzbuditi zanimanje ljudi za stenice, ker so se z njimi verjetno srečali iz prve roke.«
Lindsay Myers je podoktorska raziskovalka na Oddelku za entomologijo in še ena članica Boothove raziskovalne skupine na Virginia Tech.
Virginia Tech kot globalna, javno financirana univerza dokazuje svoj vpliv s spodbujanjem trajnostnega razvoja v naših skupnostih, v Virginiji in po vsem svetu.
Čas objave: 12. dec. 2025