让蚊子断子绝孙?快来看看高效的转基因灭蚊法
2015/8/24 健康报

     蚊子叮咬不仅让人烦恼,还会传染多种威胁生命的疾病。由于气候变暖,原本只是在热带地区传播登革热的伊蚊向温带地区扩散,我国南方多个省份连续出现了登革热疫情。在禁止使用滴滴涕后,蚊子已经发展出对抗多种灭蚊药物的免疫力,使用现有的药物不再是杀灭蚊子的有效办法。

     致命毒蛋白能杀灭伊蚊

    

     英国的奥克西特克公司(Oxitec)对传播登革热的伊蚊进行基因改造。他们在伊蚊的卵子里注射一种能在蚊子体内产生致命毒蛋白的基因。在实验室里培养繁殖蚊子时,他们在喂蚊子的饲料里加入常用的抗生素四环素。由于四环素能使这种植入的基因失去活性,用这种卵子繁殖出的转基因蚊子体内不会出现致命的毒蛋白,因此蚊子不会死亡,并能在实验室里大量繁殖后代。在野外,研究人员把这种转基因的蚊子释放出来,转基因的公蚊子飞向母蚊子并和其交配。由于在野外的环境里没有四环素,新一代蚊子的细胞里就会出现使其致命的毒蛋白,因此新一代蚊子在没有生长到性成熟之前就会全部死亡。2009~2014年,研究人员在英属开曼群岛、巴拿马和巴西进行了野外放飞试验,几个月后,当地蚊子的数量减少超过80%。

     基因改造控制按蚊繁殖

    

     伦敦帝国学院温德比奇勒领导的研究组对按蚊进行基因改造。他们在公按蚊子体内注射植入的基因是能产生剪切X染色体DNA的酶。像人类一样,公蚊子的性别也是由X和Y两个染色体共同起作用决定的;母蚊子的性别是由两个X染色体决定的。当一只公蚊子生产精子时,在这两个染色体中,一个精子只能携带其中的一个染色体。如果在一个精子细胞里含有X染色体,由于注射植入的基因产生剪切DNA的酶能把X染色体切断,这个精子就丧失了使母蚊子的卵子受精的功能;而含有Y染色体的精子能使母蚊子的卵子受精。因为雌蚊子的卵子只携带一个X染色体,新繁殖出的蚊子全都是携带X和Y两个染色体的公蚊子。当新繁殖出的公蚊子与固定数量的母蚊子交配时,由于这种公蚊子携带产生剪切X染色体DNA酶的基因,它们会使母蚊子的数量不断减少,直到没有母蚊子进行交配,这个类别的蚊子最终会消失。另外,研究人员还找到了利用基因工程来控制蚊子繁殖的办法。他们在公蚊子的DNA上安装了弹头基因,在有蚊子传播疾病流行的地区释放上百万只带弹头基因DNA的蚊子。由于转基因公蚊子的数量超过普通公蚊子的数量,因此转基因的公蚊子就有更多的机会和母蚊子交配。这样在野外环境里繁殖出的新一代蚊子就遗传了植入的弹头基因,在蚊子体内发挥杀灭作用。

     是否影响生态环境值得关注

     因奥克西特克公司开发的转基因技术具有自我控制的特征,这种转基因的蚊子繁殖出的后代不能在野外环境里继续繁殖。因此,这一种灭蚊技术对生态环境没有影响。

     温德比奇勒的转基因技术最终会使传播疟疾的按蚊灭绝。尽管全世界的蚊子有3000多种,按蚊只是其中的一种。但是,从对生态环境的影响考虑,只有在生物学界进行慎重地分析评估后,才能够决定温德比奇勒提出的灭蚊技术是否适合推广使用。

     文/中国医学科学院药用植物研究所研究员 郭 伽

    

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