让蚊子断子绝孙的转基因技术

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2021年6月16日10:29:18 评论 361 1458字阅读4分51秒

人们改造蚊子的想法一直没有泯灭。最近,英国牛津大学的科学家利用更先进的技术创造了新的不育蚊子,正是让开曼群岛蚊子遭遇灭顶之灾的转基因荧光伊蚊。

  为了培育这种转基因荧光伊蚊,英国牛津大学研究人员将红色荧光蛋白基因与一种致死基因同时转染到埃及伊蚊基因组中,利用红色荧光即可轻松筛选和鉴别出转基因蚊子,而这种致死基因是四环素(一种广泛使用的抗生素)依赖的,即在有四环素的环境里,这种致死基因只产生极少量的毒素,基本不会对蚊子造成伤害,而在缺乏四环素的环境里,这种基因会刺激转基因伊蚊体内产生大量毒素,最后导致转基因伊蚊幼虫死亡。

  那么,转基因伊蚊如何消灭野生蚊子的呢?其原理与辐射不育蚊子的工作原理相似,科研人员先在实验室用含有四环素的食物,大量繁殖出这种转基因雄蚊,一旦放飞到野外,这些转基因雄蚊就会找到野生雌蚊与之交配,让野生雌蚊只能繁殖出转基因伊蚊幼虫,由于野外缺乏四环素,这些转基因伊蚊幼虫所携带的致死基因会产生大量毒素,导致转基因幼蚊很快夭折,从而使得野生蚊子数量大幅减少,达到“以蚊制蚊”的目的。

  为了验证上述“以蚊制蚊”的策略是否有效,英国牛津大学的研究人员选择开曼群岛开展了两次转基因蚊子的放飞实验。第一次放飞实验在一个1.7公顷的区域内进行,放飞了约1.9万只转基因雄性伊蚊。实验数据显示,转基因雄蚊在实验区雄蚊总数中占16%,在大约10%的幼虫中发现了致死基因,表明转基因雄蚊至少有半数成功地与野生蚊子交配,这一比例足以抑制蚊子的种群。之后,科研人员又在一个面积约16公顷的区域内开展了第二次放飞实验,先后释放了约330万只转基因雄蚊,6个月后,开曼群岛上的埃及伊蚊数量下降了80%

  牛津大学研究人员还在马来西亚、巴西等地开展了类似实验。自2011年起,研究人员开始与巴西相关机构合作,在巴西东北部进行实验。结果令人鼓舞,在放飞转基因蚊子后,当地的埃及伊蚊数量也减少了80%以上。

  2014410日,巴西全国生物安全技术委员会通过决议,允许在巴西进行商业注册并使用转基因蚊子技术,巴西也成为世界首个允许转基因昆虫商业化应用的国家。目前,世界首批转基因蚊子工厂正在巴西建设,一旦投入生产,预计每星期可培育转基因雄蚊200万只,有望为预防登革热、疟疾等蚊子传播疾病发挥积极作用。

  除了牛津大学开发的这种防治登革热传播的转基因蚊子,世界上还有很多研究机构也在研制不同的抗病转基因蚊子,其中抗疟疾的转基因蚊子是最主要的研究热点。目前,美国、中国、巴西、日本等国家科研人员相继研制出抗疟疾的转基因蚊子,有些转基因蚊子体内含有抗疟疾基因,让传播疟疾的疟原虫在蚊子体内难以成活,从而到达控制疟疾的目的。相对于登革热,疟疾对人类危害更大。据世界卫生组织报告显示,全球疟疾患者达2亿人以上,每年有约100万人死于疟疾,其中90%为儿童,特别是在非洲的一些国家,疟疾更是高发病率、高病死率的疾病。因此,一旦抗疟疾转基因蚊子获得成功,将有可能为人类抗击疟疾带来新的希望。

让蚊子断子绝孙的转基因技术

  虽然转基因不育蚊技术在巴西实现了商业化,但是这项技术还有不少反对声音。这种转基因蚊的开发者也向美国食品药品监督管理局提出申请,原本计划在美国佛罗里达州开展类似的野外放飞实验,但遭到当地民众的强烈反对。也有生态学家担心,如果利用转基因不育技术消灭了某种蚊子,可能会导致以蚊子为食的其他动物灭绝,从而破坏生态平衡。是防治登革热、疟疾等传染病优先,还是保护生态平衡优先,可能不同的人会有不同的看法,但是人类与害虫作斗争的步伐永远不会停止。

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