Forskningen handlar inte om den kackerlacka som får oss att springa efter insektssprayen när vi hittar den i vårt hem. Den skalbaggsimiterande kackerlackan, Diploptera punctata, är mycket mindre och betraktas inte som ett skadedjur kring människans livsmiljöer. Den är infödd på de polynesiska öarna och lever främst i tropiska skogar. Detta är den första studien i sitt slag som utförs på just denna insekt.
Studien innebar att man extraherade Ribonukleinsyra eller RNA – som finns i alla levande organismers celler – för att utveckla ett transkriptom – genernas avläsningar i en cell – för att undersöka vad som händer under kackerlackans olika utvecklingsstadier under dräktigheten och för att utreda om dessa förändringar har bredare tillämpningar för andra däggdjur. De fyra stadierna i reproduktionscykeln omfattade parning men inte dräktighet, dräktighet före laktation, dräktighet i början av laktationen och dräktighet i slutet av laktationen, tillsammans med en jämförelse mellan hane och hona som avslöjade unika uttryckta gener som motsvarade varje stadium.
”När jag startade det här projektet för två och ett halvt år sedan hade vi kanske högst 80 sekvenserade gener för det här djuret”, säger Jennings. ”Nu har vi hittat så många som 11 000 möjliga gener. Vi håller på att tilldela funktioner, roller och namn genom att jämföra sekvenser med sekvenserade genomer, t.ex. från fruktflugan, som finns lagrade i databasen hos National Center for Biotechnology Information.
”Vi är på väg att skapa en spännande ny resurs för att undersöka hur en mamma ger näring till sina barn före födseln, en process som vanligtvis förknippas med däggdjur”, säger Jennings.
Jennings förklarar att just denna kackerlacka genererar en typ av mjölkavskiljning som förser embryona med protein, kolhydrater och andra nödvändiga näringsämnen – en process som är ganska ovanlig hos insekter men jämförbar med moderkakan hos dräktiga däggdjur. Graviditeten varar mellan 60-70 dagar medan den dräktiga kackerlackan expanderar och rymmer 15 embryon under utveckling. Barnen föds vita, tills deras exoskelett hårdnar och övergår till den bruna färgen hos deras art.
Jennings presentation den 7 januari kommer att handla om det genuttryck som sker under denna process och om det finns gener som är ansvariga för att starta eller stoppa proceduren. Kackerlackorna har minst två reproduktionscykler under sin livstid. Man tror att deras livslängd är mellan tre och sju månader.
”I slutändan kommer vårt nästa steg att vara att titta på hur samspelet mellan modern och embryona kan påverkas, så om modern är stressad under graviditeten – till exempel om den utsätts för ett gift eller berövas resurser som mat och vatten – vill vi se hur det kan påverka utvecklingen av embryona”, säger Jennings.
”Detta kallas för konflikten mellan mor och avkomma, och ett exempel är hur en gravid människa och hennes avkomma påverkas av graviditetsdiabetes”, förklarar Jennings. ”Detta har tidigare inte studerats hos insekter som föder barn som fått näring under graviditeten.”
Jennings tillägger att inhysningen och utfodringen av insekterna också är betydligt billigare än traditionella djurforskningsmodeller som t.ex. möss, en besparing på hundratals dollar jämfört med skötseln av bara en mus.”
”Vi har över 1 000 kackerlackor på ett ganska litet utrymme, en enorm population jämfört med vad man kan hålla med möss”, säger Jennings. ”Kackerlackornas utfodring motsvarar kostnaden för en stor påse hundmat som kan räcka i flera år.”