蚊子的“性转换”成为现实

最近,弗吉尼亚理工大学的研究人员声称,他们从埃及伊蚊身上发现了一种决定蚊子性别的基因,名为“Nix”,并利用它来改变雌性蚊子的性器官。研究人员将Nix基因注入蚊子胚胎后,超过三分之二的雌性蚊子发育出男性生殖器和睾丸。该小组随后从雄性蚊子身上移除了Nix基因,雄性蚊子随后发育出雌性生殖器。

70年前,科学家们知道有一种控制蚊子性别的基因,但是没有人能找到这种基因。弗吉尼亚理工大学的研究人员通过大量的计算机分析发现,这种基因自然存在于雄性蚊子体内。接下来,他们使用基因编辑工具CRISPR-Cas9来灭活雄性蚊子的基因,让它们长出雌性蚊子的性器官。这项研究为控制蚊子性别的策略提供了基础,即把吸血雌性转变成无害的雄性。然而,研究人员认为他们的方法目前还不完善,可能需要几年的时间来优化。

野生蚊子和转基因蚊子生殖器官的比较

让所有蚊子生育雄性后代。

事实上,科学家们一直在试图从基因层面上找到减少蚊子危害的方法。例如,在2014年发表的一篇论文中,英国帝国理工学院的研究人员开发了一种新的防止疟疾的基因方法,这种方法可以防止蚊子繁殖雌性后代。我们知道男性精子中的X染色体可以决定它的后代是女性。根据这一特性,研究人员在雄性冈比亚按蚊体内植入了一种被称为“一氧化二氮”的脱氧核糖核酸切割酶。结果,雄性冈比亚按蚊携带的几乎所有X染色体都被消除了,这意味着这种经过遗传处理的雄性蚊子的后代几乎都是雄性蚊子。数据显示,在第一次实验室实验中,蚊子繁殖的后代中有95%是雄性蚊子。随后,研究人员从野外捕捉了5组冈比亚按蚊进行实验。结果,4组蚊子在6代繁殖后灭绝,因为没有更多的雌性。

I-ppoi二聚体结构

破坏蚊子嗅觉的努力

也许对蚊子来说,在它们面前完全销毁它们的熏香有点残忍。然后,科学家的策略变得更加“人性化”。对蚊子来说,嗅觉极其重要,是觅食、吸血、寻找配偶和产卵的基础。

蚊子的触角是感知气味的主要器官。雌性冈比亚按蚊的触角有四种薄壁感受器,即毛状感受器、圆锥形感受器、空腔圆锥形感受器和瓶状感受器。电生理学和行为学研究表明,用于感知气味分子的受体主要是头发状和锥形受体。其中,毛发状感受器对人体气味的微量物质高度敏感,而锥形感受器是仅次于毛发状感受器的另一种重要嗅觉感受器,对乳酸和氨高度敏感,乳酸和氨是人体在空气中释放的重要物质。腔锥形传感器和瓶形传感器是用于感测人体周围空气的温度和湿度梯度的温度传感器。

环境中的气味分子进入受体,然后在受体中运输或扩散。当气味分子与受体蛋白结合时,它们会激活一系列神经元活动,最终让蚊子感觉到气味。除了气味受体结合蛋白外,嗅觉受体蛋白和气味降解酶也参与了整个过程。因此,为什么蚊子特别喜欢出汗多的人,这是因为汗水中的乳酸、氨和其他化合物特别容易被蚊子感觉到。