应对寨卡疫情——细菌可成为“特洛伊木马”
2016.2.23
图中有绿色荧光蛋白的表达是从害虫西花蓟马(Frankliniellaoccidentalis)肠道中发现的共生细菌。这是斯旺西大学的研究人员的论文“昆虫中的共生体介导的RNA干扰”中使用的两个物种之一。来源：MirandaWhitten博士，斯旺西大学（SwanseaUniversity）
斯旺西大学的新研究结果显示，致病昆虫肠道中的细菌——包括携带寨卡病毒的蚊子——可以用作控制昆虫数量的“特洛伊木马”。
昆虫研究的结果显示，害虫的生育率下降了100%，且幼虫的死亡率增加了60%。
这项研究成果发表在今天（2016.2.23）的《皇家协会学报B》，其背景是世界卫生组织呼吁为解决寨卡病毒进行任何形式的探索，包括运用基因技术。
斯旺西大学的研究小组的发现提供了前景更广、更有针对性的方法来控制特定昆虫的数量，且没有化学杀虫剂具有的破坏环境、影响健康和产生抗性等重大缺点。
该团队的核心技术名为RNAi（RNA干扰），这是细胞降低或沉默特定基因，例如控制生育的基因活动的一个自然过程。
尽管RNAi先前已被证明和昆虫有关，然而如何有效的实现这一过程仍是一个问题。向昆虫体内注射RNA干扰分子是一种方法，但这种方法费时且昂贵，而且许多昆虫太小了使这种方法并不可行。
一枚卵被血吸虫（Rhodniusprolixus）共生体的排泄物包围。这是斯旺西大学的研究人员在论文“昆虫中的共生体介导的RNA干扰”中使用的两个物种之一。来源：MirandaWhitten博士，斯旺西大学
斯旺西大学的这项被视为“重大进步”的研究表明，细菌可以作为一种有效的RNAi运载工具。
他们这项称为“共生体介导的RNA干扰”的技术，使用存在于昆虫肠道中的“特洛伊木马”——“友好的”（即共生的）细菌来关闭目标昆虫基因。
研究人员在两种昆虫中测试了该技术。
l 接吻虫（(Rhodnius prolixus）——这些长寿的吸血昆虫携带的寄生虫能够引起美洲锥虫病，在中南美洲多达8百万人感染该病。这种被称为“接吻虫”的昆虫往往晚上会在人脸上吸血。
这项研究表明， RNAi技术能够100%抑制该虫的生育。
l 西花蓟马（Frankliniellaoccidentalis）——这是一种肆虐与世界许多地方的农业害虫，已对杀虫剂产生了抗药性。
RNAi技术可以使该昆虫的幼虫死亡率增加60%。
根据这些发现，研究人员得出结论：“对于许多潜在的非模式昆虫来说，这代表了对RNA干扰分子能力的利用有了重大进展。”
值得注意的是，该团队报告，这项技术可以运用到许多昆虫上，包括携带寨卡病毒的伊蚊。
“据估计，共生体介导的RNA干扰技术对其他昆虫也有效果，前提条件是昆虫以可培养的共生状态生存。这是已知的许多全球性重要昆虫如伊蚊和按蚊、采采蝇、白蝇和蜜蜂等满足的标准。”
这种方法包括在每种昆虫中确定一个适当的细菌作为RNAi的载体。这种细菌存在于特定昆虫中，在外界无法存活。
与使用化学农药相比，这项技术具有几种重要优势：
l 它专门针对特定物种，不伤害蜜蜂、授粉者等其他昆虫。
l 它没有破坏环境的风险，也不危害人类的健康。
l 用这种方法昆虫也不会产生抗药性。
斯旺西大学医学院的PaulDyson教授和斯旺西大学理学院的MirandaWhitten博士领导这项研究工作。Dyson教授刚从巴西回来——这是寨卡病毒的高发地。他之前也曾利用这种技术开发过一个不含农药的武器以对付引起昏睡病和伤害农作物的昆虫。这项研究由盖茨基金会资助。
斯旺西大学医学院PaulDyson教授说：
人们现在迫切需要一种新方法来减少全球害虫造成的损失和对害虫生物学与疾病传播方面进行调查的负担。
这项技术使我们比传统杀虫剂更有效的针对目标昆虫且没有副作用。人们使用细菌作为“特洛伊木马”，通过向昆虫运载RNAi来解决问题。
这是一个重大的进步。它可以帮助我们解决一些昆虫和损害作物的害虫对人类健康和食物链产生的严重冲击。
我们的方法也可以帮助人们对抗寨卡病毒，传播病毒的伊蚊具有适合用作载体的细菌。
斯旺西大学理学院的MirandaWhitten博士说：
共生的细菌基本上帮我们做了一切棘手的工作——在需要的时候，它们可作为程序在昆虫身体中的制造RNAi分子，它们这样做也不会被昆虫的免疫系统察觉。
因为我们可以选择基因——或者基因的组合作为目标靶点，所以我们现在有一个极为灵活的基因抑制工具箱。这种结合与识别是高度特异性的，所以它不会影响其他种类的昆虫，哪怕它们生存于同样的栖息地。
原文链接：http://phys.org/news/2016-02-tackling-zikausing-bacteria-trojan-horse.html
翻译：曹元青
审校：颜磊
留言