Швейцарский федеральный Офис для Окружающей среды (FOEN) перечисляет больше чем 100 агрессивных разновидностей, уже представляющих угрозу в Швейцарии, включая азиатского longhorned жука и других насекомых, таких как моль дерева коробки, божья коровка шута, азиатский тигровый москит и картофельные жуки Амброзии и Колорадо. Швейцарский федеральный Институт Леса, Снега и Пейзажного Исследования (WSL) полагает, что Anoplophora glabripennis один из самых опасных вредителей, затрагивающих широколиственные деревья. Взрослые жуки женского пола жуют через кору дерева, чтобы отложить их яйца в маленьком отверстии, поэтому как только личинки штрихуют, у них есть готовый источник ткани сосудистого растения, которой можно питаться. Как они становятся зрелым, личинки тогда делают тоннели глубоко в heartwood дерева с каждой личинкой способными к потреблению до 1’000 кубических cm древесины в его жизни.
Появляющиеся взрослые будут обычно производить следующее поколение на том же самом дереве хозяина, но высокоплотные инвазии в конечном счете унесут жизни дерева, таким образом, они должны будут рассеяться, чтобы найти новые деревья хозяина для их молодежи. Вероятно, что первые захватчики были бессознательно импортированы как личинки скрытые внутренние деревянные упаковочные материалы. Новые законы, требующие такой упаковки от Китая быть сушеными теплом или химически рассматриваемые, чтобы убить любые личинки, помогли ограничить новые вторжения, и эффективные проверки вредителя и увеличивающий осведомленность общественности оказываются успешными, чтобы помочь предотвратить дальнейшее распространение азиатских longhorned жуков в Швейцарии.
Совместная научно-исследовательская работа упорядочить, аннотируйте и исследуйте геном Anoplophora glabripennis, был во главе с профессором Дуэном Маккенной из Университета Мемфиса, с упорядочивающей ДНК и собрание генома, выполненное в Медицинском колледже Бэйлора, направленном профессором Стивеном Ричардсом как часть i5K членистоногой инициативы генома. Команда исследователей, которые проанализировали это новое богатство генетических и геномных данных, включала экспертов от РОДСТВЕННОГО швейцарского Института Биоинформатики и Медицинского факультета Женевского университета, доктора Панайотиса Айоэннидиса и доктора Роберта Уотерхауса от группы профессора Евгения Здобнова.
Усилия международной команды были приложены возможные посредством финансирования из агентств Соединенных Штатов включая Национальный Научно-исследовательский институт Генома человека, Национальный научный фонд, Национальный институт продовольствия и сельского хозяйства, и Национальные Институты Здоровья, а также немецкий Исследовательский фонд и швейцарский Национальный научный фонд. Их результаты от исследования 710 геномов мегапары оснований и его 22’035 закодированных генов изданы во всесторонней рукописи в журнале Genome Biology.Упорядочивание и аннотирование генома жука позволили исследователям выполнить подробные сравнительные анализы с другими насекомыми и исследовать тысячи закодированных генов для подсказок о том, как они развились, чтобы успешно питаться тканями дерева.
Профессор Маккенна сказала, что «Исследование в моей лаборатории сосредоточилось на эволюции взаимодействий завода жука и фитофагии, т.е. кормление завода, таким образом упорядочивая целый геном теперь позволяет нам определять полный набор генов, которые облегчают специализированное кормление этого жука на древесных заводах». Он далее объяснил, что «, в частности, Дупликация гена, т.е. поколение новых генных копий в этом геноме жука, и их последующее функциональное расхождение, была важными факторами, которые привели к расширению и улучшению его метаболического генного репертуара, в некоторых случаях включив гены, приобретенные от грибов и бактерий».А также кодируя многие из этих ферментов, требуемых ухудшать растительные ткани, геном также показал несколько расширенных наборов генов, которые, как известно, важны для детоксификации химикатов, обычно произведенных заводами, чтобы защитить себя от нападений таких вредителей. «Это означает, что жук в состоянии быстро избавиться от этих токсичных оборонных химикатов завода, которые обычно удерживали бы большинство насекомых и продолжали бы питаться древесными тканями деревьев хозяина», объяснил доктор Айоэннидис.
Доктор Уотерхаус добавил, что «Используя наши сравнительные инструменты геномики включая OrthoDB и BUSCO, мы смогли классифицировать гены в разделенных через многие виды насекомых и тех, которые характерны для жуков, особенно кормящих завод жуков, чтобы подчеркнуть гены, которые могут быть особенно важны для биологических инноваций, которые позволили жукам становиться таким успешным – и в этом случае опасный – группа насекомых».