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通过基因方法消灭蚊子取得了重大进展

环球中文网 时间:2020-05-22 08:08:25

【环球中文网 www.cbeiji.com讯】 

近日,来自英国伦敦帝国理工学院的研究人员在《自然·生物技术》杂志上发表论文称,他们通过改造冈比亚疟蚊(Anopheles gambiae)的基因,扭转了蚊子后代的性别比例,从而使其产生更多的不咬人的雄性后代。

此外,该研究还结合了“基因驱动”技术,可使蚊子的种群彻底崩溃。这是第一个成功扭转性别的基因驱动案例,将来有望在控制自然疟蚊数量方面取得成效。

世界上大约有3500种蚊子,其中有40种蚊子能够携带疟疾。仅2018年就有2.28亿疟疾病例,40.5万人因此死亡,所以我们亟需采取新的干预措施来根除疟疾。

冈比亚疟蚊是撒哈拉以南非洲地区主要的疟疾传播媒介。科学家们希望改造后的蚊子能够通过基因驱动将性别扭转因子释放到自然界,在当地携带疟疾的蚊子种群中传播雄性偏好,最终导致蚊子种群崩溃。

此外,在种群崩溃之前,这种基因改造还能够减少吸血传播疾病的雌蚊的数量。

帝国理工学院生命科学系的首席科学家Andrea Crisanti教授说:“这项研究是一个重要的里程碑,它实现了我们一直以来的梦想:改变疟蚊后代的性别比例,只产生不咬人的雄性蚊子。有了驱动性别扭转的因子,我们就可以开发出控制疟疾的基因载体,从而根除这种疾病。”

改变疟蚊后代性别比例的原理是在精子产生的过程中利用DNA切割酶破坏X染色体,从而产生以雄性为主的后代群体。虽然类似的方法之前就存在,但传播的初始频率非常低,而新研究结合了基因驱动技术,能够使这种突变实现近100%的遗传,而非像正常交配那样只有50%的几率。

将性别扭转因子与基因驱动相结合也增加了系统的稳健性。这种基因改造对雄性蚊子没有伤害,没有“健康成本”,所以蚊子更有可能通过交配传递这些基因,这意味着这种基因改造可以有效地传播。

研究表明,虽然最初只有一小部分蚊子拥有这种基因修饰(2.5%的释放频率),但这种带有雄性倾向的基因能够在蚊群中迅速传播,而不会被耐药性所阻止,这表明这种方法在控制自然界中携带疟疾的蚊子时拥有巨大的潜力。

这篇新论文的共同作者Alekos Simoni博士说:“这个新结果非常令人兴奋,很高兴看到这一系列项目进入下一阶段。最初,没有人知道这项技术是否会起作用,而我们把一个新的理论想法变成了在实验室中被证明有效的东西,这有可能拯救数百万人的生命。”

由于这项研究是在实验室里的蚊子身上进行的,在研究人员考虑将转基因蚊子释放到野外之前,还需要进行更多更大规模的实验,评估食物的竞争、交配动力和其他生态因素对基因驱动的命运的影响。

(科技工作者之家—科界App,图片来源pixabay)

(星岛)


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