蚊子是傳播寨卡、登革熱和黃熱病等致命疾病的“元兇”。近日，一項(xiàng)新研究利用基因編輯技術(shù)使雄蚊不育，以減緩這些疾病的傳播。

美國陸軍合作生物技術(shù)研究所和加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員，使用了CRISPR-Cas9基因編輯工具，以雄蚊生育能力相關(guān)基因?yàn)槟繕?biāo)，對埃及伊蚊進(jìn)行了“絕育”實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上的研究闡述了基因突變是如何抑制蚊子繁殖能力的。

具體而言，科學(xué)家使用一種被稱為昆蟲不育技術(shù)的控制方法，繁殖了許多不育的雄蚊，然后釋放這些昆蟲。雌蚊與不育雄蚊交配，就會影響前者的生育能力，從而縮小下一代的體型。重復(fù)幾次就有可能使蚊子種群崩潰，因?yàn)槊恳淮急壬弦淮　?/p>

之前，科學(xué)家使用化學(xué)物質(zhì)或輻射使雄性埃及伊蚊絕育，但這些方法會影響蚊子的健康，以至于它們無法成功與雌性交配，進(jìn)而削弱了有效性。該研究小組希望找到一種更有針對性、附帶損害更小的方法，即在蚊子體內(nèi)突變一種基因，這種基因會導(dǎo)致雄性不育，但不會影響昆蟲的健康。

加州大學(xué)圣巴巴拉分校教授Craig Montell表示，隨著CRISPR/Cas9技術(shù)問世和不斷發(fā)展，我們研究埃及伊蚊絕育技術(shù)的時(shí)機(jī)似乎慢慢成熟。

通過對雄性埃及伊蚊進(jìn)行基因編輯，研究人員發(fā)現(xiàn)，突變的雄蚊不會產(chǎn)生精子，但其他方面完全健康。研究人員將15只突變雄蚊引入15只雌蚊中，24小時(shí)后，他們用15只野生雄蚊交換了突變雄蚊。結(jié)果顯示，所有雌蚊的生育能力都受到影響。Montell 說：“這證實(shí)了雄蚊可以在不產(chǎn)生精子的情況下抑制雌蚊的生育能力?！?/p>

接下來，研究人員計(jì)劃確定時(shí)間是如何影響這種效果的。他們讓雌蚊與變異雄蚊進(jìn)行不同時(shí)長的接觸。30分鐘后，科學(xué)家注意到雌蚊生育能力幾乎沒有什么變化，但此后其生育能力迅速下降。研究人員指出，該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雌蚊在失去生育能力之前必須與許多不育雄蚊交配。

研究結(jié)果顯示，讓雌蚊與變異雄蚊交配4小時(shí)，雌蚊的生育能力會降低到正常水平的20%。8小時(shí)后，這個數(shù)字開始穩(wěn)定在10%左右。但研究人員表示，埃及伊蚊的繁殖能力在下降80%的情況下很容易恢復(fù)。因此，昆蟲不育技術(shù)要想成功，就需要連續(xù)不斷地釋放不育雄蚊。

未來，研究小組計(jì)劃繼續(xù)調(diào)查蚊子的交配行為和繁殖能力，以發(fā)現(xiàn)抑制蚊子數(shù)量的新方法。（來源：中國科學(xué)報(bào)?唐一塵）

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2105075118

作者：Craig Montell 來源：《國家科學(xué)院院刊》