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灭蚊无间道—基因改造雄蚊

知海拾贝
原创
生物技术科普知识推介
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浩瀚的大自然里,人类真的无敌吗? “生命科学”网站曾评选出世界上十大最危险的动物,高居榜首的竟然是——蚊子。每年通过传播疟疾、登革热、黄热病、寄生虫等导致近百万人死亡。“十步杀一人,千里不留行。事了振翅去,唯余蚊吟鸣。”

在中国,蚊子也位列大名鼎鼎的四害,它的生命周期不长,雌蚊需要通过吸食人类或动物的血液来促进卵的成熟,一般存活1-2个月;雄蚊主要以花蜜和植物汁液为食,在自然条件下与雌蚊交配后只能存活7~10天。虽然生命短暂,但其吸血传病对人的杀伤力却一直相当强大。

长久以来在防蚊抗蚊不懈的战争中,物理防蚊大法、化学驱蚊大法轮番上阵,此起彼伏。蒲扇、蚊帐、蚊香、电蚊,这些传统冷兵器多以防御型为主,杀蚊能力有限。步入现代社会,杀伤力更强的热武器—“农药”登场,但人们很快就发现DDT等农药不仅给生态带来了巨大影响,而且也让蚊子很快产生抗药性,使得化学灭蚊变得不那么easy。1980年后DDT被全球性禁用,蚊子大军卷土重来,疟疾防控又被重新提上日程。

2007年,英国牛津大学开发了一种能控制蚊虫种群数量的新技术——“死亡机关”潜伏计划,科学家将一种致死基因转化到蚊子基因组内,这种基因严重依赖四环素,在有四环素存在的实验室条件下,致死基因的“死亡开关”基本处于静默状态。但当大量人工培育的转基因雄蚊释放到蚊群中“潜伏”后,继承了致死基因的幼虫在缺乏四环素的环境中, “死亡开关”被触动打开,就会因体内产生大量毒素致死。

这项技术被称为“昆虫显性致死释放”,目标物种涵盖白纹伊蚊、埃及伊蚊和冈比亚按蚊。目前应用了该项技术的美国、马来西亚、巴西、巴拿马和印度等国蚊虫种群的“绝育”计划进展顺利,有效防控了病原蚊虫。

不仅“潜伏”,还能“渗透”。这项技术还巧妙利用了沃尔巴克氏菌(Wolbachia)与蚊子的共生关系,让沃尔巴克氏菌感染雄蚊,回归蚊群后的雄蚊,与未感染或感染不同种沃尔巴克氏菌的雌蚊交配,产下的受精卵就不能发育成幼虫,控蚊灭蚊效果相当显著。

杀伤力这么强悍的转基因蚊子会对人类有影响吗?请放心,这些承担了“无间道”使命的潜伏蚊在野外释放前会经过严格的安全性评估,安全性完全可以保证。而且,释放的是不叮咬人的雄蚊,其后代在“死亡开关”的作用下也不能存活,转基因蚊虫从释放到发挥作用都不会与人类接触。其次,转基因雄蚊只与同物种交配,不会横向影响或转移给其他昆虫种群,不会引起物种间的失衡。此外,即便转基因蚊子被天敌捕食,因其体内转基因表达的蛋白质无毒性,也不会影响天敌和生态平衡。

人类与蚊子,两个地球上古老种族之间的交锋已历经无数时间的印证和记忆,魔高一丈,但终归道高一尺,基因无间道手段的使用让我们从敌人内部杀敌于无形。十步杀蚊群,千里不留疾!

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2023-11-26
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2023-11-26
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2023-11-25