美学者获军方资助研发“不咬人的蚊子”:欲改造其嗜人血基因

澎湃新闻记者 吴跃伟

2017-08-21 10:15 来源:澎湃新闻

字号
因为传播多种传染性疾病,蚊子是全世界杀人最多的动物。比尔•盖茨在其博客中披露称,蚊子每年杀死大约72.5万人,英国广播公司(BBC)披露的数字是超过100万人每年。
人们想了各种办法,来杀死蚊子,应对它们带来的瘟疫:喷洒杀虫剂,研发和注射疫苗,给蚊子绝育,给蚊子转入致死基因。
日前,美国国防部拨款50万美元,资助了一项富有想象力的研究计划:研究人员试图通过基因改造,来改变蚊子的吸血偏好,让它们更喜欢其他动物的血液,而非人类的血液。也就是说,通过基因改造,让蚊子不再咬人,人与蚊子共存。
他们希望用这样的蚊子,来对抗自然界中传播登革热、疟疾、黄热病等疾病、杀人无数的蚊子。
美国内华达大学官网8月6日公布了上述消息,英国《镜报》(Mirror)进行了报道。
前两年50万美元,第三年或追加47万美元
该消息称,内华达大学的两位科研人员安德鲁•诺斯( Andrew Nuss)和丹尼斯•马修( Dennis Mathew)的上述研究计划,获得了美国国防部下属的国防高级研究计划署(DARPA)50万美元的资助。他们计划寻找决定蚊子更喜欢叮人,而非其他动物的关键基因,然后通过基因改造的方法,生产出“不咬人”的蚊子。
50万美元的科研拨款将涵盖该计划前两年的研究,随后,他们可能再获得47万美元的科研资助,用于延长一年的研究。
安德鲁·诺斯,内华达大学助理教授。
诺斯目前是内华达大学农业、营养和兽医科学系的助理教授。他此前在美国普渡大学获得昆虫学学士学位,然后在佐治亚大学获得了博士学位。
丹尼斯·马修,内华达大学助理教授。
马修目前是内华达大学生物系的助理教授。他在印度孟买获得了微生物和生物化学学士学位,随后在美国攻读并获得了博士学位。此前,他以果蝇为研究对象,研究果蝇如何将环境中的嗅觉输入,转化为行为输出。
嗅觉系统是蚊子寻找“猎物”的重要武器。诺斯和马修打算从这里入手。
他们想要寻找到蚊子嗅觉系统中识别和偏好人类“气味”的受体蛋白,然后在这些蛋白上动手脚。通过改变编码这些蛋白的基因,来改变蚊子对“猎物”的偏好。
目前,他们正通过生物信息学的方法,来寻找合适的靶点。
莱斯利•沃萨尔,美国霍华德休斯医学研究院(HHMI)研究员、洛克菲勒大学教授。
一个基因让蚊子成了吸血鬼
澎湃新闻查询发现,2013年,美国霍华德休斯医学研究院(HHMI)研究员、洛克菲勒大学教授莱斯利•沃萨尔(Leslie B. Vosshall)就开始了这样的尝试。
据HHMI官网消息,2013年5月29日,沃萨尔教授带领的研究团队在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)发表论文称,他们对蚊子基因组进行操作后发现,当破坏掉单个Orco基因时,就足以改变蚊子在选择猎物时的偏好:Orco基因突变的蚊子不再偏好人类。
但同时,这种基因突变的蚊子也不再惧怕空气中的防蚊液避蚊胺(DEET),仅在接触到该试剂时,忙不迭地逃走。研究人员认为,这表明,避蚊胺发挥防蚊作用,可以分为空气中挥发成分和接触时两个阶段。
而在此之前,沃萨尔教授带领的研究团队就通过基因敲除的方法,发现了Orco基因的重要性,但是是在果蝇里。
2014年11月,沃萨尔教授带领的研究团队在《自然》发表论文,报道了另一个与埃及伊蚊(蚊子的一种)高度嗜人血相关的基因AaegOr4。该基因编码的受体蛋白,高度亲和甲基庚烯酮气体分子。人类体味中的甲基庚烯酮气体分子的数量,是鸡、马、奶牛、羊体味中的四倍之多。
《科学》官网报道称,全世界有数以百万计的昆虫,但只有约100种昆虫吸食人血,而沃萨尔教授等人的研究表明,AaegOr4基因让蚊子变成了“吸血鬼”。
但研究人员表示,还可能有其他的基因参与决定了蚊子嗜人血。
蚊子嗅觉系统中的气味受体蛋白多达上百种,而果蝇幼虫只有21种气味受体蛋白,以及21对相关神经元。人大约有400种气味受体蛋白和大约1000万个气味相关神经元。
绝育或者早死
为了对抗蚊传疾病,人们绞尽了脑汁。
除了试图研发不咬人的蚊子,研究人员还试图给蚊子绝育,或者给蚊子装上“致死基因”。
中山大学—密歇根州立大学热带病虫媒控制联合研究中心有一个“蚊子工厂”。在工厂里,他们培育雄蚊,让其感染细菌沃尔巴克氏体,然后放飞。雄蚊子不咬人,沃尔巴克氏体能让雌蚊“绝育”:它让雌蚊产下的卵都无法孵化。因此,蚊子越来越少,它们传播疾病的机会也随之减少。
在如何减少蚊子方面,位于英国的生物公司Oxitec采用了另一种方法:“致死基因”。
他们在美国佛罗里达、巴西、墨西哥、法国、印度、马来西亚、新加坡、泰国、越南等地进行放飞实验的也是雄蚊。这些埃及伊蚊 的雄蚊体内被插入了一种 自限基因tTAV(四环素抑制性反式激活子的变体)。当这些蚊子的食物中有四环素时,它们可以存活下来。一旦被释放到野外,这些基因改造过的雄蚊和其后代将因缺乏四环素,发生基因表达异常,最终死亡。幼蚊在“成年”之前死亡。
冈比亚按蚊。 内华达大学安德鲁·诺斯拍摄
换换口味,控蚊不易产生“耐药性”
据英国广播公司(BBC)2016年1月报道,全世界已知3500多种蚊子,绝大部分都以植物或花蜜为生,只有6%种类的雌蚊吸食人血,但每年造成超过100万人死于疟疾、登革热和黄热病。
最危险的三种蚊子包括:埃及伊蚊、白蚊伊蚊、冈比亚按蚊。
为了遏制上述传染病,人们喷洒杀虫剂,但一个常见的问题是,一些杀虫剂往往只在初期使用的一段时间内,杀虫效果良好,随后,蚊子就开始出现抗性、耐药性等问题。
但改变蚊子嗜人血这一方法可能会有所改观。
诺斯等人认为,与普通杀虫剂相比,这种给蚊子“换换口味”的办法,不容易产生抗性。因为蚊子然可以从其他动物身上吸食血液,因此,它们面临的“生存压力”较小。
责任编辑:温潇潇澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 蚊子 基因改造 疾病

相关推荐

评论(621)

热新闻

澎湃新闻APP下载

客户端下载

热话题

热门推荐

关于澎湃 在澎湃工作 联系我们 版权声明 澎湃广告 友情链接