سموم حاوي BTتنها حشراتي را از بين مي‌برد كه در شكمشان دقيقا همان گيرنده‌هاي پروتئيني را دارند كه سم به آنها مي‌چسبد. اين موضوع يكي از دلايلي است كه سموم BT به‌عنوان يكي از سموم سازگار با محيط زيست در زمينه كنترل آفات محسوب مي‌شوند. اين سموم همه حشرات را از بين نمي‌برد. به‌عنوان مثال سم BT كتان باعث از بين رفتن زنبورهاي عسل، كفشدوزك‌ها و ديگر حشرات سودمند نمي‌شود.

بر خلاف حشره‌كش‌هايي كه به شكل گسترده استفاده مي‌شوند، سموم BT تنها طيف كوچكي از حشرات را از بين مي‌برد چرا كه توانايي اين سموم ارتباط مستقيمي با واكنش گيرنده‌هاي سلولي سطح شكم حشره با سم دارد. عملكرد اين سم مانند كليدي است كه فقط قفل مخصوص به خود را باز مي‌كند و اگر قفل عوض شود قادر به بازكردن آن نيست.

حشرات با تغييرات تكاملي سريع، خودشان را با شرايط متفاوت سازگار مي‌كنند. هر چه سم بيشتري استفاده شود، حشره بيشتر نسبت به آن مقاوم مي‌شود. از آنجا كه حدود 2 دهه است از سم BT در بيش از 140 ميليون جريب زمين كشاورزي در سرتاسر جهان استفاده شده، مي‌شد انتظار داشت كه حشرات با تغيير در ساختار بدني خود راه تكامل را براي گريز از اين حشره‌كش طبيعي در پيش گرفته باشند.

بنابراين محققان تصميم گرفتند مطالعات بيشتري روي نحوه عملكرد سم BT داشته باشند تا مانع مقاومت بيش از حد حشرات شده و آنها را تحت كنترل درآورند. آنها موفق شدند عملكرد مرحله به مرحله سم، شامل اين‌كه سم به چه گيرنده‌هايي متصل مي‌شود، با چه آنزيمي واكنش مي‌دهد و بسياري موارد ديگر را در سطح ملكولي مدلسازي كنند.

حال مشخص شده كه سم به پروتئين كادرين در شكم حشره متصل مي‌شود و در نهايت باعث مرگ او مي‌گردد. مطالعه روي Pectinophora gossypiella يكي از سرسخت‌ترين آفات مزارع پنبه نشان داد كه جهش‌هاي ژنتيكي در اين حشره باعث تغيير پروتئين كادرين شده و در نتيجه سم ديگر مانند گذشته تاثيري روي حشره نمي‌گذارد.

به همين دليل، پژوهشگران تصميم گرفتند به وسيله مهندسي ژنتيك سم BT را به‌گونه‌اي تغيير دهند تا نيازي به پروتئين كادرين براي از بين بردن اين آفت نداشته باشد.

در اولين آزمايش، سم جديد توانست آفت مزارع تنباكو را براحتي از بين ببرد. اين آفت با تكنيكي به نام تداخل RNA توانسته بود توليد پروتئين كادرين را در بدنش متوقف كند.

تاثير اين سم روي آفات مزارع پنبه كه اين پروتئين را با جهش‌هاي ژنتيكي در بدنشان تغيير داده بودند نيز موفقيت‌آميز بود و آنها را هم از پاي درآورد.

محققان معتقدند سم جديد قادر است هر حشره با هويتي كه با ايجاد جهش در گيرنده پروتئين كادرين خود مكانيسم مقاومتي در بدنش به وجود آورد را از بين ببرد اما آزمايش‌هاي بعدي نشان داد داستان آنقدرها هم شيرين به پايان نرسيده است.

مشاهدات بعدي حكايت از آن دارد كه اين سم همواره قادر به از بين بردن حشرات تكامل‌يافته نبوده و در عوض روي برخي حشراتي كه مقاومت آنها در برابر سم ناشي از عوامل ديگري است، موثرتر عمل مي‌كند. هنوز بدرستي مشخص نيست كه چرا سموم جديد روي برخي زنجيره‌هاي مقاومتي موثر و روي برخي ديگر ناكارآمد است.

بر اساس نتايج آزمايشگاهي به نظر مي‌رسد كه سم BT جديد بتواند كاركرد مطلوبي داشته و روي حداقل بخشي از آفات موثر باشد، اما هنوز تصميمي براي تست واقعي آن در زمين‌هاي كشاورزي اتخاذ نشده است. حداقل نفعي كه از اين تحقيق عايد بخش صنعت و كشاورزي مي‌شود ايجاد روش‌هاي سازگار با محيط زيست در كنترل آفات است.

منبع: جام جم