基因編輯技術讓蚊子“絕育”

        《中國科學報》 2021-08-25 21:00:26

        蚊子是傳播寨卡、登革熱和黃熱病等致命疾病的“元兇”。近日,一項發表于美國《國家科學院院刊》的新研究利用基因編輯技術使雄蚊不育,以減緩這些疾病的傳播。

        美國陸軍合作生物技術研究所和加州大學圣巴巴拉分校的研究人員利用CRISPR-Cas9基因編輯工具,以雄蚊生育能力相關基因為目標,對埃及伊蚊進行了“絕育”實驗。研究闡述了基因突變是如何抑制蚊子繁殖能力的。

        具體而言,科學家使用一種被稱為昆蟲不育技術的控制方法,繁殖了許多不育的雄蚊,然后釋放它們。雌蚊與不育雄蚊交配,就會影響前者的生育能力,從而縮小下一代的體形。重復幾次就有可能使蚊子種群崩潰,因為每一代都比上一代小。

        之前,科學家使用化學物質或輻射使雄性埃及伊蚊絕育,但這些方法會影響蚊子的健康,以至于它們無法成功與雌性交配,進而削弱了有效性。研究小組希望找到一種更有針對性、損害更小的方法,即在蚊子體內突變一種基因,這種基因會導致雄性不育,但不會影響健康。

        加州大學圣巴巴拉分校教授Craig Montell表示,隨著CRISPR/Cas9技術問世和不斷發展,研究埃及伊蚊絕育技術的時機似乎慢慢成熟。

        通過對雄性埃及伊蚊進行基因編輯,研究人員發現,突變的雄蚊不會產生精子,但其他方面完全健康。研究人員將15只突變雄蚊引入15只雌蚊中,24小時后用15只野生雄蚊替換了突變雄蚊。結果顯示,所有雌蚊的生育能力都受到影響。Montell 說:“這證實了雄蚊可以在不產生精子的情況下抑制雌蚊的生育能力?!?/p>

        接下來,研究人員讓雌蚊與突變雄蚊進行不同時長的接觸,以確定時間如何影響效果。結果顯示,30分鐘后,雌蚊生育能力幾乎沒有什么變化,但此后生育能力迅速下降。讓雌蚊與突變雄蚊交配4小時,雌蚊生育能力會降低到正常水平的20%。8小時后,這個數字開始穩定在10%左右。

        但研究人員表示,埃及伊蚊的繁殖能力在下降80%的情況下很容易恢復。因此,昆蟲不育技術要想成功,就需要連續不斷地釋放不育雄蚊。未來,研究小組計劃繼續探索蚊子的交配行為和繁殖能力,以發現抑制蚊子數量的新方法。(唐一塵)

        關鍵詞: 基因 編輯 技術 蚊子

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