Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki (OPUS 2021/41/B/NZ9/01054)
W poszukiwaniu nowych insektycydów: immunomodulacyjna rola peptydów podobnych do tachykinin oraz ich potencjalne wykorzystanie w zrównoważonej ochronie roślin
Kierownik: dr Arkadiusz Urbański
Wykonawcy z IBE: mgr Natalia Konopińska, dr Karolina Walkowiak-Nowicka, dr Szymon Chowański
Okres realizacji: 2022-2025
Owady stanowią najliczniejszą grupę zwierząt na Ziemi, dlatego mają ogromny wpływ na nasze życie, w tym na produkcję żywności. Oprócz nieocenionej roli zapylaczy, również niebagatelny wpływ na tę gałąź przemysłu mają gatunki owadów powodujące straty w działalności rolnej. Ogromne straty ekonomiczne wynikające z ich działalności, wzrastające zapotrzebowanie populacji ludzkiej na żywność oraz zmiany klimatyczne, wymuszają ciągłe poszukiwanie nowych, bezpiecznych dla środowiska i wysoce specyficznych środków ochrony roślin. Od wielu lat duże nadzieje łączone są z wykorzystaniem do tego celu neuropeptydów owadów. Jedną z największych rodzin owadzich neuropeptydów stanowią peptydy podobne do tachykinin (ang. tachykinin-related peptides, TRPs). Uczestniczą one m.in. w regulacji aktywności kurczliwej mięśni, reprodukcji oraz metabolizmu owadów. Ze względu na swoje właściwości, neuropeptydy zaliczane do tej rodziny oraz związki oddziałujące na szlaki sygnałowe związane z TRPs, coraz częściej rozpatrywane są jako środki mogące mieć potencjalne zastosowanie w zrównoważonej ochronie roślin.
Nasze ostatnie badania prowadzone we współpracy ze specjalistami z Freie Universität Berlin wykazały, że oprócz dotychczas poznanych właściwości TRPs, neuropeptydy te mogą również uczestniczyć w regulacji aktywności mechanizmów odpornościowych owadów. Jednakże, dokładny mechanizm immunomodulacyjnych właściwości TRP jak dotąd nie został poznany. Dlatego głównych celem projektu jest szczegółowa analiza zmian zachodzących w układzie odpornościowym T. molitor po podaniu TRPs oraz zmian zachodzących w układzie neuendokrynowym owadów podczas infekcji. Dodatkowo ważnym punktem projektu będzie ocena potencjalnego wykorzystania dsRNA skierowanego przeciwko genom kodującym prekursor dla TRPs oraz receptor TRP w kontroli populacji chrząszcza T. molitor, uznawanego za szkodnika magazynowego.
Ze względu na kompleksowość przewidzianych badań dotyczących hormonalnej regulacji układu odpornościowego owadów oraz potencjalnego zastosowania techniki RNAi do kontroli populacji T. molitor, wyniki uzyskane w trakcie realizacji projektu będą niezwykle istotne w poszukiwaniu nowych, bezpiecznych i specyficznych metod zrównoważonej ochrony roślin.