科学家开发新的基因技术来阻止传播疟疾的蚊子

科学家开发新的基因技术来阻止传播疟疾的蚊子幸运的是，科学家们正在开发安全技术，通过对传播引起疾病的寄生虫的蚊子进行基因编辑来阻止疟疾的传播。加州大学圣地亚哥分校奥马尔·阿克巴里教授实验室的研究人员设计了一种新方法，可以从基因上抑制冈比亚按蚊种群，这种蚊子主要在非洲传播疟疾，并导致受影响地区的经济贫困。新系统瞄准并杀死冈比亚雌性，因为它们叮咬人类并传播疾病。加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新技术来抑制冈比亚按蚊，这种蚊子主要在非洲传播疟疾，并导致受影响地区的经济贫困。图片来源：Akbari实验室，加州大学圣地亚哥分校第一作者、加州大学圣地亚哥分校生物科学学院博士后学者AndreaSmidler与前硕士生、共同第一作者JamesPai和ReemaApte于7月5日发表在《科学进展》杂志上，创建了一个名为Ifegenia的系统，“通过基因编码的核酸酶中断等位基因的遗传性女性消除”的缩写。该技术利用CRISPR技术来破坏控制冈比亚蚊子性发育的无雌性(fle)基因。加州大学伯克利分校和加州理工学院的科学家为这项研究工作做出了贡献。Ifegenia的工作原理是在非洲蚊子体内对CRISPR的两个主要元件进行基因编码。其中包括Cas9核酸酶、进行切割的分子“剪刀”，以及通过Akbari实验室在这些蚊子中开发的技术将系统引导至目标的引导RNA。他们对两个蚊子家族进行了基因改造，使其分别表达Cas9和fle靶向向导RNA。艺术家对Ifegenia的描绘，这是加州大学圣地亚哥分校开发的一项新技术，它使用CRISPR基因编辑来破坏控制非洲蚊子幼虫性发育的基因。图片来源：ReemaApte“我们将它们杂交，在后代中，所有雌性蚊子都消失不见，”斯米德勒说，“这真是非同寻常。”与此同时，冈比亚雄蚊继承了Ifegenia，但基因编辑并不影响它们的繁殖。它们仍然具有繁殖能力，可以交配并传播Ifegenia。由于雌性被移除并且种群达到繁殖的死胡同，这种虫媒传播最终被停止。作者指出，新系统规避了基因驱动等其他系统面临的某些遗传抗性障碍和控制问题，因为Cas9和引导RNA组件保持分离，直到群体准备好被抑制。作者在论文中指出：“我们表明，Ifegenia雄性仍然具有繁殖能力，并且可以加载fle突变和CRISPR机制，在后代中诱导fle突变，从而导致持续的种群抑制。通过建模，我们证明反复释放不咬人的Ifegenia雄性可以作为一种有效、可限制、可控且安全的种群抑制和消灭系统。”在新的种群抑制系统中，冈比亚按蚊幼虫被注射了基于CRISPR的基因编辑工具。图片来源：Akbari实验室，加州大学圣地亚哥分校越来越多的事实证明，蚊帐和杀虫剂等对抗疟疾传播的传统方法对于阻止疾病传播无效。全球范围内仍然大量使用杀虫剂，主要是为了阻止疟疾，疟疾增加了非洲和亚洲地区的健康和生态风险。Smidler在2019年加入加州大学圣地亚哥分校之前获得了哈佛大学博士学位（公共卫生生物科学），她正在运用她在基因技术开发方面的专业知识来解决疾病的传播及其带来的经济危害。当她和她的同事开发出Ifegenia后，她对这项技术作为抑制系统的有效性感到惊讶。Ifegenia技术研究第一作者AndreaSmidler（左）和共同第一作者ReemaApte。图片来源：Akbari实验室，加州大学圣地亚哥分校“这项技术有可能成为世界迫切需要的安全、可控和可扩展的解决方案，以一劳永逸地消除疟疾，”细胞与发育生物学系教授阿克巴里说。“现在我们需要转变努力，寻求社会接受、监管使用授权和资助机会，以使该系统接受抑制野生疟疾传播蚊子种群的最终测试。我们即将对世界产生重大影响，在实现这一目标之前我们不会停止。”研究人员指出，Ifegenia背后的技术可以适用于传播致命疾病的其他物种，例如已知传播登革热（断骨热）、基孔肯雅热和黄热病病毒的蚊子。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370105.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370105.htm

由于政策失误 贝宁数千人不必要地感染了疟疾

由于政策失误贝宁数千人不必要地感染了疟疾据Killeen教授称，该试验清楚地表明了这些组合在抗击疾病方面的潜力，他评论了ManfredAcrombessi和他的团队在贝宁进行的研究，该研究也发表在《柳叶刀》上。疟疾是一种严重的、有时是致命的疾病，由一种寄生虫引起，通过受感染的蚊子叮咬传播给人们。疟疾的症状从轻微到严重不等，包括发烧、寒战、头痛、肌肉疼痛和疲劳。在严重的情况下，它可以引起贫血、低血压和器官衰竭。该研究表明，由于蚊子已经进化到能够耐受除虫菊酯，这种世界上一直依赖的一类预防疟疾的杀虫剂。因此睡在只用这种活性成分处理过的蚊帐里的儿童平均每年仍然会得一次疟疾，而他们的邻居使用双成分蚊帐的患病率只有一半。与基尔大学的SeynabouSougoufara博士一起撰写评论的Killeen教授说，这篇具有里程碑意义的论文也证明了一个观点：这种带有两种或多种杀虫剂的蚊帐早就应该被批准广泛使用了。"通过使用两种或更多的有效成分，这种组合蚊帐可以在有机会繁殖之前决定性地杀灭具有杀虫剂抗性的蚊子变种，从而首先防止抗性在整个蚊子种群中建立起来，"Killeen教授评论说。"最重要的是，拟除虫菊酯是对公共卫生非常有用的杀虫剂。除了作为蚊帐的标准处理方法外，它们还是唯一可以作为驱虫蒸汽安全地散布到空气中的杀虫剂类别，以保护生活在疟疾地区的人们，当他们在蚊帐的保护范围外清醒和活动时。目前还不清楚拟除虫菊酯的抗药性能否被消除，但这正是我们与坦桑尼亚的Ifakara卫生研究所和Sokoine农业大学合作进行的工作如此重要的原因。"他说："着眼于未来，希望新的杀虫剂组合可以用来选择回除虫菊酯的敏感性特征，从而更容易保护人们免受蚊子和疟疾的侵害，我们的团队目前正在坦桑尼亚南部的野生保护区进行调查，寻找那些通过以野生动物而不是人类或牲畜为食而逃脱杀虫剂压力的疟疾病媒蚊子。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344781.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344781.htm

给灭蚊杀虫剂增效 放进微波炉叮一下就可以了？

给灭蚊杀虫剂增效放进微波炉叮一下就可以了？他们最初研究的是过时的杀虫剂DDT（二氯二苯三氯乙烷），并注意到它有两种晶体形态，其中一种比另一种更能杀死蚊子。这一知识促使科学家们对溴氰菊酯进行研究，这种杀虫剂目前仍被广泛用于蚊帐和其他表面。当蚊子落在这些表面上并与溴氰菊酯微晶发生物理接触时，对昆虫的影响通常是致命的--但并不像过去那样致命。不幸的是，越来越多的蚊子对这种化学物质产生了耐药性。根据Kahr及其同事之前进行的一项研究，科学家们尝试用普通微波炉加热溴氰菊酯。这样做重新排列了杀虫剂晶体的结构，使其对传播疟疾的疟蚊非常有效，而这些疟蚊已经对传统形式的化学品产生了抗药性。到目前为止，实验是以白垩为基质进行的，但人们希望经过改变的溴氰菊酯在蚊帐材料上也同样有效。Kahr说："目前，世界卫生组织认识到，蚊帐没有发挥其应有的作用，这主要是由于杀虫剂抗药性的产生。但我们依然有方法可以战胜有抗药性的蚊子"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375061.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375061.htm

科学家利用植物病毒拯救作物免受食根线虫的侵害

科学家利用植物病毒拯救作物免受食根线虫的侵害当线虫以植物根部为食时，它们会阻碍植物从土壤中吸收水分和养分的能力现在，科学家们利用一种改良的植物病毒，开发出了一种更环保、更有效的消灭线虫的方法。加州大学圣迭戈分校的妮可-斯坦梅茨教授及其同事寻求一种浪费更少、更环保的替代方法，他们将目光投向了烟草淡绿镶嵌病毒。与杀虫剂不同，烟草淡绿花叶病毒天生善于通过土壤向下传播。工程师们开发出了由植物病毒制成的纳米颗粒，可以将杀虫剂分子输送到以前无法到达的土壤深处。这一进展有可能帮助农民有效防治困扰作物根部的寄生线虫，同时最大限度地降低成本、农药使用量和环境毒性。科学家们首先去除病毒的RNA，使其对植物没有传染性。然后，将这种改良病毒的纳米颗粒混入含有杀虫剂伊维菌素的溶液中。通过加热混合物这一简单的"热形状转换"过程，杀虫剂被包裹在纳米颗粒中。纳米颗粒的显微镜图像图/美国加州大学圣地亚哥分校在实验室测试中，这些携带农药的纳米颗粒成功穿过了10厘米（3.9英寸）的土壤。当从土壤样本中回收这些微粒并将其加入装满线虫的培养皿中时，它们所携带的杀虫剂至少消灭了一半的线虫种群。这种一次合成法有几个优点。首先，它成本低廉，只需几个步骤，纯化过程简单。种方法的可扩展性更强，为农民获得更实惠的产品铺平了道路。其次，这种方法只需将杀虫剂封装在纳米颗粒内，而不是将其化学结合到表面，从而保留了杀虫剂的原始化学结构。现在的计划是在实际受线虫侵扰的作物植株上对纳米颗粒进行测试。斯坦梅茨说："这项技术有望在不增加杀虫剂用量的情况下提高田间处理效果。"有关这项研究的论文最近发表在《纳米通讯》（NanoLetters）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385757.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385757.htm

抗击疟疾的进展：科学家研发出遏制疟原虫蔓延的新药物

抗击疟疾的进展：科学家研发出遏制疟原虫蔓延的新药物人类感染的疟疾寄生虫恶性疟原虫（绿色）被描述为从人类红血球（红色）中爆发出来。八个性成熟的寄生虫（绿色）从人体细胞（红色）中出现，其复制的DNA显示为蓝色。资料来源：此图片由SabrinaYahiya博士和JakeBaum教授提供。因此，开发新的抗疟疾药物是一个紧迫的问题。一个关键的目标是阻止寄生虫从人类向蚊子的传播，这取决于其生命周期的性阶段。鲍姆实验室与英国伦敦帝国学院的研究人员合作，先前发现了一类属于磺胺类的新型高效抗疟化合物。这些化合物仅在寄生虫处于其生命周期的特定性阶段时才会杀死它，迅速阻止它首先感染蚊子，因此可以防止任何后续的人类感染。在新的《疾病模型与机制》一文中，鲍姆及其同事确切地探讨了这些化合物是如何工作的，这是在开发这些化合物以在病人身上进行测试之前的一个重要步骤。这项工作的主要作者SabrinaYahiya博士评论说："如果我们希望达到在全世界范围内消除疟疾的目标，针对寄生虫从人到蚊子再到人的传播是至关重要的。如果只治疗一个有症状的病人，你就解决了他们的症状，却忽略了疟疾的传播问题。然而，通过限制传播，就可以从根本上遏制疟疾在人群中的传播。"该团队首先在实验室中培养感染了疟疾寄生虫的人类红血球，然后操纵寄生虫进入它们的性成熟阶段。然后，科学家们用一种磺胺化合物处理这些寄生虫，以找出哪些寄生虫的蛋白质被传输阻断化合物锁定。为此，科学家们应用了"点击化学"，一种赢得了2022年诺贝尔化学奖的方法，在磺胺化合物上附加一个化学标签。"然后这个标签将标记与它们接触的任何寄生虫蛋白质。这项技术确定了一种名为Pfs16的寄生虫蛋白与药物形成最强的结合。有趣的是，Pfs16对疟疾寄生虫的性转换非常重要。该小组随后进行了更多的实验，以确认磺胺类药物与Pfs16结合，而且重要的是阻断其功能。然后，科学家们希望确定寄生虫的有性阶段中被磺胺类药物锁定的确切点。疟疾寄生虫在人类血液中变成雄性或雌性形式后可以传播给蚊子，一旦进入蚊子的肠道，就会发展到一个更成熟的性阶段。这些成熟的雄性和雌性寄生虫类似于人类的卵子和精子，然后融合以实现有性繁殖。新繁殖的寄生虫经过进一步的成熟，然后由蚊子转移，感染更多的人。通常发生在蚊子肠道中的性成熟过程可以在实验室中被人工激活，总共大约只需要10-25分钟时间。作者发现，如果在性成熟过程的前6分钟内向寄生虫施用磺胺化合物，就能特异性地针对雄性寄生虫，并独特地抑制其性成熟，这也是寄生虫蛋白靶点Pfs16在阻止雄性寄生虫成熟方面发挥重要作用的时间。通过确定该化合物的靶点和活性窗口，这项工作提供了对寄生虫生命周期阶段的更精确的理解，在这一阶段该类磺胺类药物是有效的。它还强调了这些化合物通过靶向重要的寄生虫蛋白Pfs16，快速阻断性成熟的独特能力，并进而阻断了疟疾寄生虫的传播。总的来说，Baum及其同事已经确定了这一类新的抗疟药物是如何阻断寄生虫达到性成熟的，从而阻断它们通过蚊子叮咬从人到人的传播。这是开发有效的新药以减少全世界大量新的疟疾病例的重要一步。一旦得到彻底开发和测试，这些化合物可以与现有的治疗症状的疗法一起给疟疾患者使用，以防止寄生虫传播给更多的人。鲍姆教授介绍说："这类磺胺类药物具有强大的阻断寄生虫性成熟的独特能力，几乎是立竿见影的，这使得向蚊子直接投放化合物成为非常有吸引力的替代管理策略。这种令人兴奋的替代策略可以通过在蚊帐或糖饵上涂抹这些化合物来实现。"更多的研究正在进行中，以探索和完善这类磺胺类药物的活性，用于人类或直接用于蚊子，但尽管如此，这项研究扩大了可用于抗击疟疾的策略的范围。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352351.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352351.htm

花王新研发的表面活性剂无需使用杀虫剂即可安全消灭蚊子

花王新研发的表面活性剂无需使用杀虫剂即可安全消灭蚊子传统上，蚊子是使用杀虫剂（通常是拟除虫菊酯）来控制的，但过度使用可能会导致并且已经导致了抗药性。更不用说杀虫剂可能会导致人类健康问题。现在，研究人员利用蚊子自身的形态，开发出一种无需使用杀虫剂即可将其击倒的方法。由于其表面有许多微米和纳米级结构，蚊子的身体和翅膀具有高度防水性（疏水性），这意味着水会滚落。此外，它们的身体上涂有蜡状物质，这也可以防止它们被弄湿。2020年，花王公司的个人保健品研究实验室和材料科学研究实验室开发了使用硅油润湿蚊子腿部的技术，防止它们落在人类身上并叮咬人类。现在，花王扩展了这项技术，专注于使用表面活性剂来润湿昆虫的身体和翅膀并改变它们的飞行行为。表面活性剂是具有抗水（疏水）和吸水（亲水）部分的分子，可降低表面张力。它们广泛用于清洁剂和化妆品。了解到之前的研究发现表面活性剂可以弄湿家蝇，研究人员开始在蚊子上测试表面活性剂。他们使用了许多被认为对人类安全的表面活性剂。将水涂在蚊子的翅膀上没有效果，因为正如研究人员预期的那样，它们能够甩掉水并继续飞行。然而，使用表面活性剂水溶液弄湿了蚊子的翅膀，导致它们掉落并使其无法动弹。研究人员接下来将注意力集中在昆虫的身体上，昆虫的身体上覆盖着一些称为气孔的小开口，昆虫通过这些开口吸入空气。他们发现，用表面张力极低的溶液覆盖自己的身体，不仅会导致蚊子坠落，还会堵塞气孔，阻止蚊子吸入氧气，导致蚊子窒息死亡，而死去或垂死的蚊子可能会被蚂蚁或蜘蛛捕食。研究人员表示，他们的方法可以用作传统杀虫剂的替代品。此外，他们表示蚊子不太可能对表面活性剂产生抗药性。“实际上，我们设想使用喷雾器和洒水器喷洒这些溶液，”研究人员说。“因此，我们建议使用表面活性剂溶液是控制蚊子的有效措施。这种方法有可能克服杀虫剂耐药性问题，有效且安全地控制蚊子。”该研究发表在《科学报告》杂志上，下面由花王制作的视频演示了表面活性剂喷雾如何消灭蚊子。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368935.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368935.htm