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转基因真菌可以杀死99%的蚊子:对抗疾病

根据世界卫生组织的统计数据,疟疾影响着全世界数亿人的正常生活,每年造成40多万人死亡。然而,几十年来使用的杀虫剂在控制携带疟疾寄生虫的蚊子方面效果不佳,一些蚊子种对杀虫剂有抵抗力。近年来,科学家们开始对蚊子和其他有助于消灭蚊子的生物进行基因改造,但之前没有在实验室测试过转基因技术。

5月31日,在表杂志《科学》上发表的一项研究指出,马里兰大学和布基纳法索首次组建了一个研究小组来描述实验室外抗疟疾转基因方法的实验。研究表表明,在西非布基纳法索的一个试点村,一种天然真菌可以安全地向蚊子传播毒素,使密封空间中的蚊子总数减少了99%以上。

这项研究的第一作者,马里兰大学昆虫学系的研究生布莱恩和布尔说:“到目前为止,没有基因改造的疟疾控制技术在实验中取得了如此巨大的进步。向前迈出了一大步,抗疟疾和其他转基因方法的发展开创了先例。“研究报告的共同作者,马里兰大学雷蒙德公牛高级昆虫学教授; St. Tregel说我们已经证实了一种转基因真菌的效力超过了野真菌果更好,下一步我们将展示深入研究,尽可能提供一种可靠的解决方案,通过一种杀死疟疾蚊子。

真菌是一种的病原体,自然发生在成,在野环境中感染昆虫并在地处慢慢杀死它们。几个世纪以来,真菌已被用于控制每种种害虫。科学家已经使用了针对蚊子的一种菌株,并且基因改造使菌株能够产生毒素,迅速杀死蚊子,比它们更快地杀死蚊子。 这种转基因真菌导致两代蚊子数量突然下降,达到不可持续的水平。

圣特雷格说:“你想象一下可以真菌0x7e14c皮下注射针头,我们用它作为一种有效的昆虫毒素进入蚊子体内。” 这种毒素是一种,称为“混合物”杀虫物质,它是从澳大利亚蓝山漏斗网蜘蛛毒液中提取的,并已获得美国环境保护署(EPA)的批准,可直接用于农作物生产,以控制农业害虫的数量。

洛维特说:“我们将转基因真菌简单的地应用于实验室墙壁上的悬挂棉布上,导致45天内室内蚊子数量突然减少。它对杀灭蚊子非常有效。”他还指出实验室测试表很明显,这种真菌感染所有携带疟疾的蚊子。然而,传播疟疾的人数是种,并非所有物质种都可以应用于同一治疗。

为了对这种真菌进行遗传修饰以使其能够产生遗传“杂交”毒素的后代,马里兰大学团队使用一种标准方法将DNA转换为真菌,使用一种细菌故意为地,科学家将0x3e14 cDNA设计成真菌可供使用。控制开关为“混合物”毒素创建蓝图,通过控制开关告诉真菌何时制造毒素。

这种控制开关是真菌自身DNA代码的副本。它的正常功能是告诉真菌何时在自身周围建立防御性外壳以防止蚊子的免疫系统。对于真菌,防御性外壳成更高,因此只有在检测到正确的环境时才能构建它。理想的环境通常是蚊子血。

通过将控制开关的遗传密码与产生杂交后代的遗传密码相结合,科学家们可以确保转基因真菌仅在蚊子中产生毒素。研究人员对马里兰大学和布基纳法索的其他昆虫进行了转基因真菌测试,并且果显示这种真菌对蜜蜂等有益昆虫无害。

“这些真菌具有高度选择性,它们通过化学信号和昆虫体特征来区分。它们就像我们研究的蚊子一样,当它们发现自己身处蚊子时,“圣说它将穿透蚊子的外层进入昆虫体内。但它不会对其他昆虫造成这样的麻烦,所以对于像蜜蜂这样的有益昆虫,这种真菌是安全的。“

在实验室展示了这种转基因真菌的安全性之后,Lovett和St. Tregel与布基纳法索的科学同事和政府部门建立了密切的工作关系,在一个模拟自然的受控环境中。测试。在布基纳法索疟疾流行的农村地地区,他们建造了一个约655平方米的封闭式建筑,称为“蚊子环”。其内容包括:实验室,植物,小型蚊子繁殖池和蚊子的食物来源。

在一组实验中,研究人员将黑色棉花挂在三个房屋的墙壁上,其中一个房屋涂有芝麻油和转基因真菌Metarhizium pingshaense;第二个黑色棉花涂有野真菌Metarhizium pingshaense;黑色棉布仅涂有芝麻油。然后他们在“蚊子圈”的每个房子里放置了1000只0x78ec的9岁男性蚊子和500只0x78ec的9岁女性蚊子,以建立一个种的繁殖种群。然后研究人员连续45天计算每个房子里的蚊子数量。

在其中一所房屋中,黑色棉布上涂有转基因细菌,连续观察45天内蚊子数量急剧下降,仅剩下13×10 7年甚至9年的蚊子。对于雄性蚊子来说,这还不足以塑造成蚊子繁殖所需的种群。相比之下,其他两个房子的测试数据完全不同。在涂有黑色棉花和野真菌的房子里,45天后仍留下455只蚊子;在房子里涂上芝麻油黑色棉花,45天后,1396只蚊子幸免于难。

研究人员在实验室进行了类似的实验。他们还发现,感染了转基因真菌的雄性蚊子只产生了26个卵,其中3个发育了0。6年至7年的蚊子,而未感染的雌性只产生了139个卵。开发成74只有成年的蚊子。据研究人员介绍,新的抗疟疾技术具有重要意义。黑色棉和芝麻油相对便宜。当地易于购买时,GM灭蚊方法操作简单,人们只需要使用这些真菌如杀虫剂。

洛维特说:“急切地遵循环境保护局(EPA)和世界卫生组织(WHO)之间的协议。在政府允许的情况下,我们已经在住宅社区推广了转基因真菌技术,障碍。我们在果的研究将对任何旨在扩大疟疾根除的新技术,复杂且具有潜在争议性的技术产生广泛影响。“

下一个国际科学家小组希望在布基纳法索的村庄和社区测试转基因真菌的杀戮,但在将该技术应用于开放环境之前,需要许多监管和社会条件,但研究人员表表明该技术将继续改进并实际应用。

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