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转基因蚊子将成为对抗疟疾的利器

几千年来,人们一直在与蚊子抗争,不断发明新的方法来杀死这些可恶的“吸血鬼”。罗马人通过抽干沼泽来达到这一目的。如今,你可能在你的后院安装了灭虫器。在低收入和中等收入国家,经常可以看到人们喷洒杀虫剂或使用粘蚊板。

转基因蚊子将成为对抗疟疾的利器

但是进化是非常强大的,我们这些小把戏已经制造出了更难杀死的蚊子。在非洲、南美和东南亚的部分地区,大量能够抵抗杀虫剂的蚊子已经出现了。这对于防治疟疾等依靠蚊子传播的疾病是一个大问题,为了根除这些疾病,我们需要新的工具来杀死蚊群。

我们目前正在开发许多不同的方法,但是最让人兴奋的是一种对蚊子进行基因改造的技术。如果能够成功,这将显著减少某些地区携带疾病的蚊子的数量。这项基因技术的炫酷之处在于其精确程度。在灭蚊行动中,精确性是十分重要的,因为在3000多种蚊子中,只有5种会传播大多数疟疾。而在这其中,只有雌性蚊子会传播疾病,因为只有它们会咬人(当它们需要额外的蛋白质来繁殖时,它们就会这样做)。大部分雄性蚊子只喝花蜜来生存。

这种基因编辑技术被称为基因驱动。这涵盖了几种不同的方法,但其基本思想是重写继承规则。通常情况下,对于任何一个特定的基因,有50%的可能性父母中的一方会把这个基因遗传给孩子。有了基因驱动,这一几率可以达到100%。你只需要给一些蚊子一个经过编辑的基因,当这些蚊子与野生蚊子交配时,它们所有的后代都会有这种编辑过的基因,随着时间的推移,这种基因会在整个种群中传播。

我们知道,蚊子的性别取决于它从父母那里继承来的性染色体。雌性从双亲那里得到两条X染色体,雄性则从母亲那里得到一条X染色体,从父亲那里得到一条Y染色体。2014年,伦敦帝国理工学院和西雅图弗雷德·哈钦森中心的科学家们编辑了雄性蚊子体内的一种蛋白质,这样它就能把精子中的X染色体撕成碎片。因此,这些雄性蚊子基本只会传递自己的Y染色体,所以它们的后代大部分是雄性。由于基因驱动,这些后代也会有编辑过的蛋白质,所以它们的后代也大多数是雄性。几代之后,雄性和雌性的比例将会严重失衡,最终导致该该种群的灭绝。

帝国理工学院的研究人员把150只雄性蚊子放在一个装有450只野生蚊子的小笼子里,几个月内这些蚊子就灭绝了。该技术的下一步是在更大的笼子里进行测试,最终获得政府的许可,在户外进行测试。但是我们首先需要解决一些问题:如果某种蚊子开始死亡,对食物链会有什么影响?我们需要蚊子消失多久?去年,布基纳法索政府同意在野外释放无菌的、非基因驱动的蚊子,这样研究人员就可以开始研究其中的一些问题。另一方面,社会和监管问题也需要解决。例如,蚊子可不会遵守国界,邻国可能需要就使用基因编辑技术的规则达成一致。不过还好,政策制定者和科学家们一直在世界卫生组织和非洲联盟发展机构等论坛上就这些问题进行辩论,他们正在逐步达成共识。

本文译自 iflscience

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