В апреле 2026 года учёные из Института систематики и экологии животных СО РАН (Новосибирск) совместно с коллегами впервые расшифровали геном сибирского шелкопряда - одного из самых опасных вредителей хвойных лесов России. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.
Для анализа специалисты выделили ДНК из самки шелкопряда и с помощью современных технологий секвенирования определили последовательности всех 30 хромосом насекомого. В ходе исследования учёные сравнили мужские и женские половые хромосомы этого вида и сделали несколько важных открытий.
Первое открытие: женская W-хромосома сибирского шелкопряда произошла от мужской Z-хромосомы. Сравнение W- и Z-хромосом показало, что у них есть схожие протяжённые участки, особенно на концах. Это стало первым прямым доказательством того, что женская хромосома возникла в результате копирования мужской с последующим значительным изменением. Проверка на двух других видах из того же семейства подтвердила этот сценарий: женские хромосомы у них появлялись независимо, но по одному и тому же принципу.
Второе открытие: более 80% W-хромосомы состоит из повторяющихся элементов, напоминающих вирусную ДНК и транспозоны («прыгающие гены»). Большинство этих участков оказались генетически «молодыми», что указывает на относительно недавнее формирование современной женской хромосомы.
Третье открытие: в последовательности W-хромосомы найдены встроенные фрагменты ДНК бактерии вольбахии (Wolbachia). Этот микроорганизм живёт в клетках многих насекомых, передаётся по женской линии и может влиять на выживаемость мужских зародышей. Руководитель проекта Вячеслав Мартемьянов отметил, что обнаружение генов вольбахии в женской хромосоме открывает новые перспективы для изучения механизмов размножения вредителей. В дальнейшем учёные планируют выяснить роль этого микроорганизма в эволюции полового размножения сибирского шелкопряда и других близкородственных видов.
Расшифровка генома на хромосомном уровне важного вредителя лесов открывает перспективы для разработки молекулярных подходов к управлению численностью его популяций.