Selepas Perang Dunia II, pepijat telah memusnahkan dunia, tetapi pada tahun 1950-an ia hampir dihapuskan sepenuhnya dengan racun serangga diklorodifeniltrikloroetana (DDT). Bahan kimia ini kemudiannya diharamkan. Sejak itu, perosak bandar ini telah kembali ke seluruh dunia dan telah membentuk daya tahan terhadap banyak racun serangga yang digunakan untuk mengawalnya.
Satu kajian yang diterbitkan dalam Journal of Medical Entomology memperincikan bagaimana pasukan penyelidikan dari Virginia Tech, yang diketuai oleh ahli entomologi bandar Warren Booth, menemui mutasi gen yang boleh menyebabkan kerintangan racun perosak.
Penemuan ini adalah hasil kajian yang direka oleh Booth untuk pelajar siswazah Camille Block bagi mengembangkan kemahirannya dalam penyelidikan molekul.
"Ia hanyalah ekspedisi memancing," kata Booth, profesor madya entomologi bandar di Kolej Pertanian dan Sains Hayat Joseph R. dan Mary W. Wilson.
Booth, seorang pakar perosak bandar, sudah mengetahui tentang mutasi gen dalam sel saraf lipas dan lalat putih Jerman yang memberikan kerintangan racun perosak. Booth mencadangkan Brooke menganalisis satu sampel pepijat katil daripada setiap 134 populasi berbeza yang dikumpulkan oleh sebuah syarikat kawalan perosak Amerika Utara antara tahun 2008 dan 2022 untuk menentukan sama ada ia membawa mutasi selular yang sama. Keputusan menunjukkan bahawa dua pepijat katil daripada dua populasi berbeza membawa mutasi tersebut.
"(Penemuan) ini sebenarnya dibuat berdasarkan 24 spesimen terakhir saya," kata Block, yang mengkaji entomologi dan merupakan ahli Kolaborasi Spesies Invasif. "Saya tidak pernah melakukan biologi molekul sebelum ini, jadi mempelajari kemahiran ini adalah penting bagi saya."
Oleh kerana populasi pepijat katil secara genetiknya sangat homogen, terutamanya disebabkan oleh pembiakan dalaman, satu sampel daripada setiap populasi biasanya mencukupi untuk mewakili seluruh kumpulan. Walau bagaimanapun, untuk mengesahkan bahawa Brock sememangnya telah menemui mutasi tersebut, Booth menguji semua sampel daripada dua populasi yang dikenal pasti.
"Apabila kami menguji semula beberapa individu dalam kedua-dua populasi, kami mendapati bahawa mereka semua membawa mutasi ini," kata Booth. "Jadi mereka telah terbukti sebagai pembawa mutasi ini, dan mutasi ini adalah mutasi yang sama yang kami temui pada lipas Jerman."
Melalui kajiannya tentang lipas Jerman, Booth mengetahui bahawa kerintangan mereka terhadap racun perosak adalah disebabkan oleh mutasi gen dalam sel sistem saraf mereka, dan mekanisme ini bergantung kepada persekitaran.
"Terdapat gen yang dipanggil gen Rdl. Ia telah ditemui dalam banyak spesies perosak lain dan dikaitkan dengan rintangan terhadap dieldrin racun serangga," kata Booth, seorang penyelidik di Institut Sains Hayat Fralin. "Mutasi ini terdapat dalam semua lipas Jerman. Anehnya, kami tidak menemui satu populasi pun yang tidak membawa mutasi ini."
Menurut Booth, fipronil dan dieldrin—kedua-dua racun serangga yang terbukti berkesan terhadap pepijat katil dalam kajian makmal—mempunyai mekanisme tindakan yang sama, jadi secara teorinya, mutasi ini boleh menyebabkan perkembangan rintangan terhadap kedua-dua ubat tersebut. Dieldrin telah diharamkan sejak tahun 1990-an, tetapi fipronil masih digunakan untuk rawatan kutu topikal pada anjing dan kucing, bukan untuk kawalan pepijat katil.
Booth mengesyaki bahawa ramai pemilik haiwan peliharaan yang menggunakan titisan fipronil untuk merawat haiwan peliharaan mereka membenarkan kucing dan anjing mereka tidur bersama mereka, mendedahkan tempat tidur mereka kepada sisa fipronil. Jika pepijat katil memasuki persekitaran sedemikian, mereka mungkin secara tidak sengaja bersentuhan dengan fipronil dan menjadi terdedah kepada percambahan varian ini dalam populasi.
"Kami tidak tahu sama ada mutasi ini baharu, sama ada ia muncul kemudian, dalam tempoh itu, atau sama ada ia sudah wujud dalam populasi 100 tahun yang lalu," kata Booth.
Langkah seterusnya adalah untuk memperluas pencarian untuk mengesan mutasi ini di seluruh dunia, terutamanya di Eropah, dan dalam pameran muzium dari zaman yang berbeza, kerana pepijat katil telah wujud selama lebih sejuta tahun.
Pada November 2024, Booth Labs menjadi makmal pertama yang berjaya menjujuk keseluruhan genom pepijat katil biasa.
"Ini merupakan kali pertama genom serangga ini dijujukan," kata Booth. "Sekarang setelah kita mempunyai jujukan genom, kita boleh mengkaji spesimen muzium ini."
Booth menyatakan bahawa masalah dengan DNA muzium adalah ia terurai menjadi serpihan kecil dengan sangat cepat, tetapi penyelidik kini mempunyai templat peringkat kromosom yang membolehkan mereka mengekstrak serpihan ini dan menyelaraskannya dengan kromosom ini untuk membina semula gen dan genom.
Booth menyatakan bahawa makmalnya bekerjasama dengan syarikat kawalan perosak, jadi kerja penjujukan gen mereka dapat membantu mereka lebih memahami penyebaran pepijat katil global dan cara untuk membasminya.
Kini Brock telah mengasah kemahirannya dalam biologi molekul, dia teruja untuk meneruskan penyelidikannya tentang evolusi bandar.
"Saya suka evolusi. Saya rasa ia sangat menarik," kata Block. "Orang ramai merasakan hubungan yang hebat dengan spesies bandar ini, dan saya fikir lebih mudah untuk menarik minat orang ramai terhadap pepijat katil kerana mereka mungkin pernah menemuinya secara langsung."
Lindsay Myers ialah felo penyelidikan pasca doktoral di Jabatan Entomologi dan seorang lagi ahli kumpulan penyelidikan Booth di Virginia Tech.
Virginia Tech, sebagai sebuah universiti global yang dibiayai oleh kerajaan, menunjukkan impaknya dengan memajukan pembangunan mampan dalam komuniti kita, di Virginia dan di seluruh dunia.
Masa siaran: 12 Dis-2025