Multixenobiotic resistance in Leptinotarsa decemlineata - Savinen, Sandra (2016)
Tuhoeläinten vastustuskyky on yhä laajempi ongelma lisääntyneen torjunta-ainekäytön vuoksi. Toisinaan nopeastikin kehittyvän vastustuskyvyn mekanismit voivat vaihdella käyttäytymisen muutoksista geneettisiin muutoksiin esimerkiksi solun perustoiminnoissa. ATP:tä sitovien kasettikuljettajien (ABC) proteiiniperhe kuljettaa soluista ulos normaalin aineenvaihdunnan tuotteita, mutta myös erilaisia ympäristöstä tulevia myrkkyjä, kuten kasvien puolustusaineita, ja estää niiden haitallisen kertymisen soluihin. Osa ABC-kuljettimista on yhdistetty syöpäsolujen solumyrkkyjen vastustuskykyyn, mutta ABC-proteiinien inhiboinnin avulla syöpähoitojen teho on saatu palautettua. ABC-proteiinien manipulointi tarjoaa mielenkiintoisen mahdollisuuden tuhohyönteisten torjunnassa, mutta toistaiseksi tiedot niiden rooleista hyönteisissä ovat vähäiset. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, onko koloradonkuoriaisella (Leptinotarsa decemlineata) ABC-proteiineja ja voisiko niitä inhiboimalla lisätä kasvinsuojeluaineiden tehoa. Työssä käytin toisen toukkavaiheen toukkia kolmesta populaatiosta (Saksa, Puola, USA) ja selvitin ensin eroavatko ne toisistaan Calcein-AM:n sisäänvirtauksessa, sillä populaatioiden tiedetään eroavan toisistaan esimerkiksi vastustuskyvyssä sekä aineenvaihdunnan tehokkuudessa. Calcein-AM on ABC-proteiinien substraatti, joka soluihin päästyään fluoresoi esteraasin vaikutuksesta. Toisessa osakokeessa testasin, voiko ABC-proteiinien toimintaa inhiboida lisäämällä Calcein AM:n lisäksi kolmea eri inhibiittoria (verapamil, reversin 205, MK571). Viimeisessä osatyössä tutkin, lisääkö ABC-proteiinien inhibointi torjunta-aineen vaikutusta, toisin sanoen osallistuvatko ABC-proteiinit hyönteismyrkyn vastustuskykyyn. Tulokseni osoittavat, että populaatioiden välillä oli eroja fluoresenssin määrässä ja että fluoresoivan substraatin pitoisuuden nosto johti fluoresenssin lisääntymiseen. Inhibiittorien lisääminen ei lisännyt fluoresenssia, ja siten ABC-proteiineja ei onnistuttu yksiselitteisesti inhiboimaan. Ei ole siis varmaa, miten koloradonkuoriaisen ABC-proteiinit toimivat. Viimeisessä osatyössä ABC-proteiinien inhibiittorit yhdistettynä hyönteismyrkkyyn lisäsivät kuolleisuutta pelkkään hyönteismyrkkyyn verrattuna, mutta koska myös inhibiittorien liuotin (DMSO) yhdessä hyönteismyrkyn kanssa johti kasvaneeseen kuolleisuuteen, on epäselvää selittyvätkö erot kuolleisuudessa ainoastaan ABC-proteiineilla. Vaikka käytetyt menetelmät eivät vahvista ABC-proteiinien olemassaoloa tai niiden mekanismeja, on syytä olettaa, että koloradonkuoriaisella kyseisiä kuljettimia on. Tulevaisuudessa asiaa voisi tutkia molekyylibiologian menetelmillä, esimerkiksi transkriptomianalyysillä tai sekvensoinnilla.