„A kártevő rovarok jelentős befolyást gyakorolnak a mezőgazdaságra és az emberi egészségrel” – mondja Leslie Vosshall. „Ők a felelősek a termények és a raktározott mezőgazdasági termékek veszteségeinek jó részéért, és sok emberi betegséget is terjesztenek” – teszi hozzá. A rovarok ellen folytatott elkeseredett harcban most talán felülkerekedhet az emberiség. Ehhez a kulcsot a rovarok szaglóérzékének tanulmányozása adhatja.

Kulcsfontosságú az Or83b gén

A kutatók négy különböző rovarfajt tanulmányoztak: egy ártalmatlan rovart, a kutatók kedvencét, az ecetmuslicát, amelyet az erjedő gyümölcsök vonzanak, és három kártevő rovart, a citrusféléket pusztító földközi-tengeri gyümölcslegyet; a gabonát, a gyapotot és a paradicsomot károsító gyapottok-bagolylepkét és a maláriaszúnyogot, amely az emberekre jelent nagy veszélyt. Megállapították, hogy egy génnek – amelyről kimutatták, hogy az ecetmuslica szaglóérzékéért felelős –, ugyanaz a funkciója az említett kártevő rovarokban is, amelyek több mint 250 millió évvel ezelőtt különöltek el a muslicától az evolúció folyamán.

Vosshall, a Neurogenetikai és Viselkedési Laboratórium vezetője és munkatársai korábban kimutatták, hogy az ecetmuslica 62 szagreceptorából csupán egyetlen egy, az úgynevezett Or83b nélkülözhetetlen a szagláshoz. Amikor eltávolították az említett gént, akkor a mutáns muslicák képtelenek voltak számtalan különféle szag felismerésére.

Hogy működik a rovarok szaglása?

„A muslicák számára lényeges szagok a levegőben lebegve jutnak el a muslicák csápjain lévő apró szőrökhöz” – mondja Vosshall. – „A szag apró lyukakon jut be a szőrszálakba, ahol a szagmolekulák hozzákapcsolódnak az idegsejtek végén lévő szagreceptorokhoz. A mutáns muslicákban azonban ezek a receptorok nem kapcsolódnak az idegvégződésekhez vagy dendritekhez. Ennek következtében a muslicák érzéketlenné válnak az illatokra.”

A különféle rovarfajok között nagy különbségek tapasztalhatók a szagreceptorok tekintetében annak megfelelően, hogy milyen szagokat részesítenek előnyben (az ecetmuslica például az erjedő gyümölcsökét, a maláriaszúnyog az emberi testét, stb.). De – érdekes módon – az Or83b receptor nagyon hasonló a különböző rovarok között, függetlenül azok szagpreferenciájától.

„Szagvakság” és a rovarok elleni védekezés

Vosshall és munkatársai különböző fajokból származó Or83b gént helyeztek olyan mutáns ecetmuslicákba, amelyeknek hiányzott a saját Or83b génjük, hogy megállapítsák, az általa kódolt fehérje működőképes marad-e. Azt tapasztalták, hogy ezek a más rovarokból származó gének – bár nagyon különböző fajokból származtak – helyreállították a muslicák szaglóérzékét.

Ezután tüzetesebben megvizsgálták a szaglóidegsejteket. Míg a mutáns muslicákban a többi szagreceptor sose vezetett dendrithez, a más fajokból származó Or83b gén segítségével fehérjét szintetizáló muslicák receptorai mind megfelelően helyezkedtek el a szaglóneuronok végénél.

Még hátra van, hogy kimutassák: az Or83b gének egyformán lényegesek a szaglóérzék szempontjából mindegyik célba vett rovarfajban, Vosshall azonban biztos abban, hogy az eddigi eredmények jó kiindulási pontként szolgálhatnak a jövő rovarirtó és a betegségokozó rovarokat elriasztó szereinek a kifejlesztéséhez.

„Bár a szúnyogoknál és a muslicáknál nagyon eltérő, hogy milyen szagokat részesítenek előnyben” – mondja Vosshall – „ez a gén funkcionálisan helyettesíthető. A rovarok nagyon rátermettek és fejlettek, de a sebezhetőség szempontjából ez nagyon sérülékennyé teszi őket az olyan eljárásokkal szemben, amelyek a szaglóérzéküket blokkolják. Ha képesek vagyunk arra, hogy kémiailag megszakítsuk a szagreceptorok ingerületátvitelét, akkor ’láthatatlanná’ tehetjük például az embereket a szúnyogok számára. Ez pedig kitűnő módszer lenne a betegségek terjesztésének megakadályozására.”