بررسی ساختار ‍ژنتیکی سوسک های جنس پدروس در استان مازندران

گونه های جنس پدروس از خانواده استافلینیده با بیش از 600 گونه شناخته شده یکی از گروههای مهم حشرات در ایجاد ناراحتیهای پوستی و چشمی در انسان تحت عنوان درماتیت خطی (linear dermatitis) می باشند. سالیانه تعداد زیادی از موارد این بیماری از استانهای ساحلی دریاچه خزر گزارش می شود. پدرین که ماده اصلی ایجاد تاول پوستی در انسان می باشد در عین حال دارای خواص بیولوژیک جالب توجهی مانند ضد سرطان، ضدباکتریایی، ضدانگلی، و التیام دهنده زخم می باشد. مهمترین شاخص مرفولوژیک سوسکهای پدروس (با نام محلی دراکولا) بالپوش های کوتاه برنگ سبز یا آبی متالیک بوده که بالهای عقبی و فقط دو بند اول شکم را می پوشانند و بقیه شکم بدون پوشش باقی میماند. به نظر می رسد سوسکهای پدروس از تخم پروانه کرم ساقه خوار برنج تغذیه کرده و در کنترل طبیعی این آفت نقش دارند. علرغم اهمیت پزشکی و بیولوژیک پدروسها، تا کنون مطالعات محدودی در ایران و شمال کشور روی این حشره انجام شده است. طبقه بندی این گروه حشرات بسیار سخت و مشکل می باشد و نتایج مطالعات انجام شده براساس مرفولوژی منجر به گزارش نتایج متفاوت و گاها غیر قابل اعتمادی شده است. پیشرفت علوم بیولوژی ملکولی وابسته به dna بویژه تکنیک pcr توانسته است در دهه اخیر بسیاری از مشکلات سیستماتیک گونه های جانوری و حشرات را حل نمایند. این تکنیک ها بویژه در تفکیک گونه های سیبلینگ و بسیار مشابه که از نظر مرفولوژی غیر قابل تشخیص هستند بسیار کاربرد دارد. در این مطالعه نمونه های پدروس از 33 جمعیت مختلف استان مازندران جمع آوری شد. علاوه براین نمونه هایی از گونه paederus mesopotamicus ارسال شده از طرف پروفسور anlas از کشور ترکیه برای مقایسه به نمونه های مطالعه اضافه شد. نمونه های مازندران به کمک کلیدهای مرفولوژیک تا سطح جنس شناسایی و سپس توسط تاکسونومیستهای بین المللی خارج از کشور تا سطح گونه تعیین هویت شدند. برای بررسی های ملکولی با کمک تکنیک pcr بخش its2 ژن رایبوزومال dna ژنوم هسته ای نمونه های مازندران و ترکیه تکثیر و با روش rcr-direct sequencing تعیین توالی شدند. توالیهای بدست آمده ابتدا با توالی ژنهای موجود در بانک جهانی ژن genbank مقایسه و سپس در genbank ثبت شدند. تفاوتهای ژنتیکی بین نمونه های مازندران و ترکیه آنالیز و بکمک نرم افزارهای بیوانفورماتیکی به طراحی مارکرهای ژنتیکی rflp برای تشخیص مولکولی آنها پرداخته شد. نتایج مطالعه نشان داد که بر اساس خصوصیات مورفولوژیک مورد تایید محققین خارجی و نیز خصوصیات ژنتیکی بخش its2-rdna ، در استان مازندران تنها یک گونه از جنس پدروس یعنی paederus fuscipes وجود دارد. در تمام طول 494 جفت باز(bp) بخش its2-rdna در 27 جمعیت پدروس مازندران شامل قسمتهای مختلف ساحلی غرب تا شرق استان، نواحی جنگلی و ییلاقی استان تا دامنه های شمالی سلسله جبال البرز هیچ گونه تفاوت ژنتیکی وجود نداشت. از طرف دیگر بررسی توالی های این بخش از ژنوم نشان داد که تفاوت فاحش ژنتیکی بین دو گونه p. fuscipes و p. mesopotamicus وجود دارد. بررسی بیوانفورماتیکی توالی ها منجر به معرفی آنزیم هضم کننده hinfi بعنوان یک مارکر ژنتیکی rflp برای تشخیص p. fuscipes از گونه p. mesopotamicus شد بنحوی که این آنزیم محصول pcr گونه p. mesopotamicus را به سه قطعه به طولهای243 ،79 و 188 جفت باز و محصول pcr گونه p. fuscipes را به دو قطعه به طول322 و 188 جفت باز تبدیل می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که شاخصهای ظاهری استفاده شده در تشخیص گونه های پدروس ایران قابل اعتماد نیست و توصیه می شود از مارکرهای ملکولی برای تشخیص آنها استفاده شود. این مطالعه اولین بررسی بر روی ژنتیک جمعیت گونه های پدروس در دنیا محسوب می شود و برای اولین بار توالی هایی از بخش its2-rdna از دو گونه پدروس در بانک جهانی ژن به ثبت رسید. همچنین اولین مارکر ملکولی برای تشخیص دو گونه پدروس p. fuscipes و p. mesopotamicus در علم سیسماتیک ملکولی حشرات ارائه می شود. نتایج این مطالعه در بررسی های اپیدمیولوژیک و کنترل بیماری درماتیت خطی در شمال ایران نیز قابل استفاده است.