הנדסת שמרים למען יצור פרומונים המיועדים להדברה ביולוגית של עשים מזיקים

פרומונים הם מולקולות נדיפות המשמשות כאמצעי תקשורת מרכזי בקרב חרקים, ובפרט בתהליך הרבייה. בעש התפוח המדומה (Thaumatotibia leucotreta) ובעש האשכול (Lobesia botrana), אשר נחשבים כמזיקים לחקלאות בישראל, פרומוני המין משמשים למשיכת זכרים לנקבות, ולכן הם גם מהווים כלי יעיל לניהול אוכלוסיות מזיקים בחקלאות. עם זאת, ייצור סינתטי של פרומונים מתמודד עם מגבלות כמו עלויות ייצור גבוהות, תוצרי לוואי מזיקים לסביבה ותפוקה נמוכה בהשוואה לחומרי הדברה קונבנציונליים. יתרה מזאת, יעילותם של פרומונים בשדה עלולה להיפגע בשל יציבותם הנמוכה לאורך זמן.

במחקר זה, אנו מדגימים התקדמות בפיתוח שיטה ביולוגית לייצור פרומונים באמצעות שמרי האפייה- Saccharomyces cerevisiae . השיטה כוללת זיהוי ואפיון של גנים הקשורים לייצור פרומונים בשני מיני העשים, תכנון פלסמידי ביטוי בשמרים לבניית מסלולים ביוסינתטיים של ייצור הפרומון, והנדסת השמרים ליעילות ייצור הפרומון. בתהליך מחקר זה, הופק RNA מבלוטות פרומון, מתבצע ריצוף גנטי עמוק לזיהוי הגנים האחראים ליצור הפרומון, ונוצרו קווי שמרים שבהם שונו מסלולים מטבוליים לשם שיפור יעילות ייצור הפרומון.

הצלחת יישום גישה זו תהווה חלופה ירוקה ובת-קיימא לשיטות המסורתיות של הדברת מזיקים בחקלאות. פיתוח נוסף של השיטה עשוי להוביל ליישום שמרים מהונדסים ישירות במלכודות פרומונים ובהמשך, לשינוי הדרך שבה מנוהלים מזיקים במערכת האקולוגית החקלאית.