शोधकर्ताओं ने पहली बार यह पता लगाया है कि खटमलों में जीन उत्परिवर्तन से कीटनाशक प्रतिरोधकता उत्पन्न हो सकती है | वर्जीनिया टेक न्यूज़

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, खटमलों ने पूरी दुनिया में तबाही मचा दी थी, लेकिन 1950 के दशक में डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोएथेन (डीडीटी) नामक कीटनाशक के प्रयोग से इन्हें लगभग पूरी तरह से समाप्त कर दिया गया था। बाद में इस रसायन पर प्रतिबंध लगा दिया गया। तब से, यह शहरी कीट विश्व स्तर पर फिर से फैल गया है और इसे नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले कई कीटनाशकों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर चुका है।
जर्नल ऑफ मेडिकल एंटोमोलॉजी में प्रकाशित एक अध्ययन में विस्तार से बताया गया है कि कैसे वर्जीनिया टेक की एक शोध टीम ने, जिसका नेतृत्व शहरी कीटविज्ञानी वॉरेन बूथ ने किया, एक जीन उत्परिवर्तन की खोज की है जो कीटनाशक प्रतिरोध का कारण बन सकता है।
ये निष्कर्ष बूथ द्वारा स्नातक छात्रा कैमिला ब्लॉक के आणविक अनुसंधान कौशल को विकसित करने के लिए तैयार किए गए एक अध्ययन का परिणाम थे।
जोसेफ आर. और मैरी डब्ल्यू. विल्सन कॉलेज ऑफ एग्रीकल्चर एंड लाइफ साइंसेज में शहरी कीट विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर बूथ ने कहा, "यह पूरी तरह से एक खोज अभियान था।"
शहरी कीट विशेषज्ञ बूथ को जर्मन तिलचट्टों और सफेद मक्खियों की तंत्रिका कोशिकाओं में एक जीन उत्परिवर्तन के बारे में पहले से ही जानकारी थी, जिसके कारण उनमें कीटनाशक प्रतिरोधक क्षमता विकसित हो जाती है। बूथ ने ब्रुक को सुझाव दिया कि वे उत्तरी अमेरिका की एक कीट नियंत्रण कंपनी द्वारा 2008 से 2022 के बीच एकत्र की गई 134 विभिन्न आबादी से खटमलों के एक-एक नमूने का विश्लेषण करें ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि क्या उनमें भी वही कोशिकीय उत्परिवर्तन मौजूद है। परिणामों से पता चला कि दो अलग-अलग आबादी के दो खटमलों में यह उत्परिवर्तन पाया गया।
"यह (खोज) वास्तव में मेरे पिछले 24 नमूनों के आधार पर की गई थी," ब्लॉक ने कहा, जो कीट विज्ञान का अध्ययन करते हैं और आक्रामक प्रजाति सहयोग के सदस्य हैं। "मैंने पहले कभी आणविक जीव विज्ञान नहीं किया है, इसलिए इन कौशलों को सीखना मेरे लिए महत्वपूर्ण है।"
खटमलों की आबादी आनुवंशिक रूप से बहुत समरूप होती है, मुख्यतः अंतःप्रजनन के कारण, इसलिए प्रत्येक आबादी से लिया गया एक नमूना आमतौर पर पूरे समूह का प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त होता है। हालांकि, यह सत्यापित करने के लिए कि ब्रॉक ने वास्तव में उत्परिवर्तन की खोज की थी, बूथ ने दोनों पहचानी गई आबादी के सभी नमूनों का परीक्षण किया।
बूथ ने कहा, "जब हमने दोनों समूहों में कई व्यक्तियों का दोबारा परीक्षण किया, तो हमने पाया कि उन सभी में यह उत्परिवर्तन मौजूद था। इसलिए वे इन उत्परिवर्तनों के वाहक के रूप में स्थापित हो गए, और ये वही उत्परिवर्तन हैं जो हमें जर्मन तिलचट्टों में मिले थे।"
जर्मन तिलचट्टों पर अपने शोध के माध्यम से, बूथ ने जाना कि कीटनाशकों के प्रति उनका प्रतिरोध उनके तंत्रिका तंत्र की कोशिकाओं में जीन उत्परिवर्तन के कारण था, और ये तंत्र पर्यावरण पर निर्भर थे।
“एक जीन है जिसे आरडीएल जीन कहते हैं। यह कई अन्य कीट प्रजातियों में पाया गया है और कीटनाशक डाइल्ड्रिन के प्रति प्रतिरोधक क्षमता से जुड़ा है,” फ्रैलिन इंस्टीट्यूट ऑफ लाइफ साइंसेज के शोधकर्ता बूथ ने कहा। “यह उत्परिवर्तन सभी जर्मन तिलचट्टों में मौजूद है। आश्चर्यजनक रूप से, हमें एक भी ऐसी आबादी नहीं मिली जिसमें यह उत्परिवर्तन न हो।”
बूथ के अनुसार, फिपरोनिल और डाइल्ड्रिन—दोनों कीटनाशक जो प्रयोगशाला अध्ययनों में खटमलों के खिलाफ प्रभावी साबित हुए हैं—की क्रियाविधि एक जैसी है, इसलिए सैद्धांतिक रूप से, यह उत्परिवर्तन दोनों दवाओं के प्रति प्रतिरोधक क्षमता के विकास का कारण बन सकता है। डाइल्ड्रिन पर 1990 के दशक से प्रतिबंध लगा हुआ है, लेकिन फिपरोनिल का उपयोग अभी भी कुत्तों और बिल्लियों पर पिस्सू के उपचार के लिए किया जाता है, खटमलों के नियंत्रण के लिए नहीं।
बूथ को संदेह है कि पालतू जानवरों के कई मालिक जो अपने पालतू जानवरों के इलाज के लिए फिपरोनिल की बूंदों का इस्तेमाल करते हैं, वे अपनी बिल्लियों और कुत्तों को अपने साथ सोने देते हैं, जिससे उनके बिस्तर फिपरोनिल के अवशेषों के संपर्क में आ जाते हैं। यदि खटमल ऐसे वातावरण में प्रवेश करते हैं, तो वे अनजाने में फिपरोनिल के संपर्क में आ सकते हैं और आबादी में इस प्रकार के खटमलों के प्रसार के लिए अतिसंवेदनशील हो सकते हैं।
बूथ ने कहा, "हम नहीं जानते कि यह उत्परिवर्तन नया है, यह बाद में, उस अवधि के दौरान प्रकट हुआ, या यह 100 साल पहले से ही आबादी में मौजूद था।"
अगला कदम इन उत्परिवर्तनों का पता लगाने के लिए खोज का विस्तार करना होगा, विशेष रूप से यूरोप में, और विभिन्न कालों के संग्रहालय प्रदर्शनों में, क्योंकि खटमल दस लाख वर्षों से अधिक समय से मौजूद हैं।
नवंबर 2024 में, बूथ लैब्स आम खटमल के पूरे जीनोम को सफलतापूर्वक अनुक्रमित करने वाली पहली प्रयोगशाला बन गई।
बूथ ने कहा, "यह पहली बार है जब इस कीट के जीनोम का अनुक्रमण किया गया है। अब जब हमारे पास जीनोम अनुक्रम है, तो हम इन संग्रहालय नमूनों का अध्ययन कर सकते हैं।"
बूथ बताते हैं कि संग्रहालय में रखे डीएनए के साथ समस्या यह है कि यह बहुत जल्दी छोटे-छोटे टुकड़ों में टूट जाता है, लेकिन शोधकर्ताओं के पास अब गुणसूत्र-स्तर के टेम्पलेट हैं जो उन्हें इन टुकड़ों को निकालने और जीन और जीनोम के पुनर्निर्माण के लिए इन गुणसूत्रों के साथ संरेखित करने की अनुमति देते हैं।
बूथ बताते हैं कि उनकी प्रयोगशाला कीट नियंत्रण कंपनियों के साथ सहयोग करती है, इसलिए उनका जीन अनुक्रमण कार्य उन्हें खटमलों के वैश्विक प्रसार और उन्हें खत्म करने के तरीकों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है।
अब जबकि ब्रॉक ने आणविक जीव विज्ञान में अपने कौशल को निखार लिया है, वह शहरी विकास पर अपना शोध जारी रखने के लिए उत्साहित हैं।
"मुझे विकासवाद बहुत पसंद है। यह मुझे बेहद दिलचस्प लगता है," ब्लॉक ने कहा। "लोग इन शहरी प्रजातियों से गहरा जुड़ाव महसूस करते हैं, और मुझे लगता है कि लोगों को खटमलों में दिलचस्पी दिलाना आसान है क्योंकि उन्होंने शायद इन्हें प्रत्यक्ष रूप से देखा होगा।"
लिंडसे मायर्स कीट विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टोरल रिसर्च फेलो हैं और वर्जीनिया टेक में बूथ के अनुसंधान समूह की एक अन्य सदस्य हैं।
एक वैश्विक, सार्वजनिक रूप से वित्त पोषित विश्वविद्यालय के रूप में वर्जीनिया टेक, वर्जीनिया में और दुनिया भर में हमारे समुदायों में सतत विकास को बढ़ावा देकर अपना प्रभाव प्रदर्शित करता है।