基因工程可一鍵清除蚊子罪孽
高章舜_2020首次發(fā)布:2025年8月14日 14:12瀏覽量:873
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哪種動物 殺死的人 最多?不是犀牛、老虎,甚至也不是鯊魚,而是小小的蚊子。
最近,由伊蚊傳播的基孔肯雅熱 在多地出現(xiàn),該病癥狀包括39℃以上高燒、劇烈關節(jié)疼痛和皮疹。
立秋后,為什么蚊蟲叮咬反而多了起來?這是因為 相比盛夏 多地氣溫下降至蚊子繁殖的適宜范圍,而以蚊子幼蟲為食的天敵活動減少,使得蚊子數(shù)量不減反增。
而伊蚊主要在白天活動,與人們的日常出行時間重疊,這也增加了被叮咬的風險。此外,伊蚊偏好清水環(huán)境,花盆托盤、廢舊輪胎等任何積水處都可能成為其繁殖地,這使得防控工作更加復雜。
目前,應對基孔肯雅熱的措施有清除蚊蟲孳生地、做好個人防護和加強疫情監(jiān)測等三個措施。
1.清除孳生地 需要全民參與,翻盆倒罐、清理積水刻不容緩;
2.個人防護則需穿戴長衣長褲,使用驅蚊產品;
3.疫情監(jiān)測則要求每人密切關注自身健康狀況,出現(xiàn)癥狀及時就醫(yī)。
而蚊子傳播的瘧疾造成的危害更大:現(xiàn)在每年仍有2.63億人感染瘧疾,并導致60多萬人死于這種蚊子傳播的疾病。
為了治療這種疾病,人們發(fā)現(xiàn)了奎寧。隨著耐奎寧的瘧原蟲出現(xiàn),我國的屠呦呦等醫(yī)藥科技人員又發(fā)現(xiàn)了青蒿素,加上接種疫苗、殺蟲劑噴霧以及蚊帳等手段,已經(jīng)大大降低了蚊子的危害。可怕的是,研究顯示,蚊子們正在對殺蟲劑產生抗藥性,且耐藥的新一代瘧原蟲正在出現(xiàn)。
不過,近日來自加州大學、圣保羅大學和約翰·霍普金斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種對抗瘧疾的新工具——通過基因改造,他們將一種在某些蚊子體內自然存在的好基因插入蚊子體內,使其能夠抵抗瘧疾寄生蟲。他們還利用一種名為“基因驅動”的基因技術,在實驗室中加速這種基因在蚊子群體中的傳播。
上個月,這項研究成果發(fā)表在了《自然》雜志上。這種新工具讓人類在戰(zhàn)勝瘧疾的道路上看到了曙光。
一、傳播瘧疾的關鍵基因
在上述研究中,通過改變蚊子遺傳信息中所對應的一個氨基酸,研究人員創(chuàng)造了一種不傳播瘧疾的蚊子。
“這種特殊變異會產生如此巨大的影響,這似乎 很不可思議”,該研究的主要作者伊森·比爾說:“我仍然無法完全相信這一點”。
瘧疾傳播依賴于瘧原蟲在吸血后成功入侵按蚊中腸,賓夕法尼亞州立大學瘧疾研究中心聯(lián)合主任斯科特·林德納向媒體解釋:一種名為FREP1(蚊子纖維蛋白相關基因1)的基因對蚊子能夠正常傳播瘧原蟲至關重要。正常狀態(tài)下FREP1L224基因負責調控瘧原蟲從蚊子腸道向唾液腺的轉移過程,正是通過這個階段,蚊子將瘧原蟲傳播給了人類。雖然林德納并未參與此項研究,但他曾針對瘧原蟲在蚊子與哺乳動物之間的傳播開展過研究。
之前的一項研究表明,一個自然出現(xiàn)的FREP1變異FREP1Q224(僅存在單個氨基酸差異,注意“L”變異成了“Q”)可能有助于減少蚊子傳播瘧原蟲的能力,但沒有干擾和削弱蚊子的正常適應能力。本次研究中,研究人員通過對比兩種蚊子,發(fā)現(xiàn)含F(xiàn)REP1Q224的蚊子不僅阻斷了惡性瘧原蟲的感染途徑,還成功抑制了另一種瘧疾病原體的感染。比爾說:“這表明,通過這種改變,人們可以獲得非常廣泛的保護,而且它對不同的蚊子也是一樣的”。
二、基因工程,造就一群超級蚊子
利用基因編輯技術,比爾和他的團隊將這個氨基酸的變異Q224植入到另一種蚊子中,創(chuàng)造出一種不能傳播瘧原蟲的蚊子。通常而言,特定突變傳遞給后代的幾率只有50%,為了將這種變異傳播給更多的蚊子,研究小組開發(fā)了一套名為“等位基因驅動”的基因技術,這個基因驅動技術會使特定的基因突變能夠強勢地傳給幾乎所有的后代,而不僅僅是傳統(tǒng)的50%。
后續(xù)的籠養(yǎng)實驗中,這種技術使FREP1變異的傳播速度遠超自然遺傳。研究小組報告稱,傳到第10 代,它占該FREP1基因的比例從 25% 上升到 94% 以上。 這也就意味著,最理想的狀態(tài),正常的FREP1L224基因將被突變型FREP1Q224徹底替代,從而在蚊群中消失。
剩下能做的,就是用這種方法改造蚊子,然后將它們放歸野外。
如該研究的共同作者、約翰·霍普金斯大學生物學家、喬治·迪莫普洛斯對美國國家廣播電臺NPR說到:“這些蚊子會自行擴散,并逐漸將傳播瘧疾的蚊子種群轉變?yōu)?/span>不能傳播瘧疾的蚊子種群”。
這樣做的結果是蚊子不能傳播瘧疾,而且?guī)缀?strong>不會給蚊子種群帶來其他基因變化的風險。“如果我們能改變蚊子,使它們更不容易感染瘧原蟲”,林德納還說:“這將大大減少被感染的人數(shù)”。
當然,現(xiàn)在還不能說 這項技術將徹底消滅瘧疾,因為它還遠未準備好投入使用。至少還需要幾年時間才能進行實地試驗,并且需要獲得當?shù)?span style="font-weight: 600;">社區(qū)和政府的支持和批準。但他認為,需要這種新的基因工具來消滅這種疾病,因為現(xiàn)有的蚊帳和抗瘧藥物等工具 還無法將每年導致60萬人死亡的瘧疾徹底消滅。
本文在微信公眾號“知識分子”原創(chuàng)作者梅寶的文章“一鍵改寫蚊子基因,年奪命60萬瘟疫有望封存”基礎上,由高章舜改編而成。
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高章舜,軟考技術支持專家、中文“智能文”發(fā)明者、中文智能化推進者。其EMAIL是:gaozhsh2007@sina.com
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