Ловушки для малярийных комаров предложили делать из распространенного вида дрожжей

В природе существует тесная связь между дрожжами и насекомыми — последние служат переносчиками для первых, помогая грибкам распространяться в окружающей среде. При этом дрожжи способны привлекать насекомых-распространителей, например, с помощью запаха. Авторы статьи в PNAS предложили использовать эту стратегию дрожжей, чтобы создать экологичные ловушки для комаров — переносчиков малярии. Они показали, что колонии одного из видов Rhodotorula привлекают комаров Anopheles gambiae. Дрожжи этого вида способны прилипать к насекомым, чтобы распространяться, однако из-за этого свойства комары порой сами застревают в колонии дрожжей и погибают. 

Дрожжи Rhodotorula встречаются в разнообразных экологических нишах. Они отличаются яркой окраской колоний — оранжевой или красно-розовой, и уже известна связь этого рода с различными насекомыми, в том числе комарами. Ученые проверили, привлекательны ли Rhodotorula spp. для малярийного комара An. gambiae, с помощью поведенческого теста. 

Для эксперимента выбрали штамм R. taiwanensis 200S, обнаруженный на тротуаре в Восточном Балтиморе (штат Мэриленд, США), и шесть других распространенных видов дрожжей, включая пекарские. Из них только R. taiwanensis был для самок малярийного комара значимо привлекательнее, чем контрольный агар без дрожжей. 
Ученые проанализировали роль обонятельных сигналов, чтобы понять, за счет чего R. taiwanensis привлекает насекомых. Сперва они изучили его «волатилом» — совокупность летучих органических соединений, выделяемых грибом и придающих ему характерный запах. Ароматический профиль R. taiwanensis 200S оказался простым, но уникальным, и состоял в основном из 3-метил-1-бутанола и ацетона.

Затем авторы подтвердили, что насекомых привлекает именно запах R. taiwanensis, и установили, какие конкретно рецепторы отвечают за его распознавание. Опыты проводили на плодовых мушках, для которых этот вид дрожжей тоже привлекателен. У мушек с делецией гена orco, кодирующего обонятельный корецептор, ухудшалась способность находить колонии R. taiwanensis 200S. Аналогичным образом на поведение мушек влияла делеция рецептора Or7a, распознающего 3-метил-1-бутанол. А вот мутации других рецепторов (например, Or35a, который обуславливает привлечение дрозофил к пекарским дрожжам) не оказывали подобного эффекта. 

Исследователи дополнительно проверили, участвуют ли те же рецепторы в привлечении малярийного комара к R. taiwanensis. Они внесли мутацию в ген orco и обнаружили, что предпочтение запаха дрожжей стало менее выраженным, хотя и не исчезло полностью. Таким образом, рецептор orco участвует в привлечении An. gambiae к этим дрожжам, хотя и не является единственным механизмом.

Ученые экспериментально показали, что привлеченные запахом дрозофилы способствуют расселению R. taiwanensis. Поверхность клеток дрожжей слегка гидрофобна, за счет чего они могут прикрепляться к насекомым и переноситься вместе с ними. Малярийные комары также оказались способны распространять R. taiwanensis, однако ученые обнаружили, что An. gambiae нередко погибают, приклеиваясь к колониям дрожжей вместо того, чтобы унести на себе отдельные клетки. 

Таким образом, распространенные в природе дрожжи Rhodotorula taiwanensis могут привлекать комара Anopheles gambiae, переносящего малярию, и способствовать его гибели в колониях. Авторы предлагают использовать это для создания ловушек, чтобы контролировать численность переносчика опасного заболевания. 

Паразитический гриб с геном сосны уничтожает комаров — переносчиков заболеваний