真菌“疫苗”使蚊子免于感染疟疾

科学家已经成功利用基因工程改造真菌,使它能攻击蚊子体内的疟原虫。未来或许能将该真菌的孢子施用于屋子的墙壁或者捕蚊器,以一种不伤害环境的方式来阻止疟疾散布。

会攻击昆虫的真菌存在于世界各地的土壤中,并且被应用于花园、温室及开阔地,作为农业害虫控制。科学家于2005年发表两株不同的真菌品系:Beauveria bassiana 和 Metarhizium anisopliae,这两种真菌会攻击带原疟疾的蚊子。当这真菌的孢子接触到蚊子的外骨骼后,会钻到体内,进入血淋巴中,并增长,最后杀死蚊子。

然而,真菌大约要花两周才能杀死虫子。 “它们(真菌)想要慢点再杀死虫子,以获取足够的养分产生更多的孢子”马里兰大学的昆虫学家Raymond St. Leger说。因为疟原虫只需要12至14天便具感染力,所以虫子往往在真菌杀死它前,已经将疟疾传播出去,尤其当蚊子在带原疟疾后几天才感染真菌。

St. Leger和他的同事,起初利用基因工程修改出一种M. anisopliae的版本,能借神经毒素快速杀死蚊子。但短时间内使蚊子毙命也有缺点,这会使蚊子对真菌产生抗性。

现在,研究团队重新拟定策略,让真菌阻止在蚊子体内的疟原虫发育。他们将三组不同的基因植入真菌中,以阻止疟原虫进入蚊子的唾腺;若疟原虫无法进入唾腺,便无法藉由蚊子的叮咬,进入新的动物宿主(人类)体中。其中一个基因能转译出一段多肽链,是一个叫“SM1”的蛋白的一部分,这个蛋白类似于疟原虫进入蚊子唾腺所需的蛋白。而真菌产生的这段多肽链,会阻断疟原虫的目的。第二个的基因则包含人类抗体的片段,能使疟原虫纠结在一起。第三个基因是抗微生物蛋白,是一种在蝎子身上发现的蛋白-scorpine,能杀死疟原虫。

在实验室的研究显示,将这种基因改造后的真菌所产生的孢子,施布于蚊子上,真菌并不会比自然的真菌更早杀死蚊子。但施布后六天,它们显著降低了蚊子唾腺中98%疟原虫的数量。

此外,这种基因改造的真菌,动作也很快。当研究人员在蚊子带有疟原后才使其感染孢子,十一天后,未感染孢子的蚊子有86%能传播疟疾;72%感染未改造的真菌的蚊子能传播疟疾;而感染改造后的真菌的蚊子,只有20%能传播疟疾!

在In2Care公司研究杀虫真菌的Marit Farenhorst认为,这个结果令人非常赞叹。她说,这个防治法的缺点是,真菌的孢子在施布后,只能存活几个月。再次施布真菌不只昂贵,而且不是个聪明的方法。但已经有其他团队正在研究更好的方法施布孢子,并试着延长孢子的活性。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2195.html