0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генетически модифицированный грибок уничтожит малярийных комаров

Первый трансгенный убийца вышел за пределы лаборатории

Исследователи из Университета Мэриленда и ученые из Буркина-Фасо с помощью грибка, паразитирующего на насекомых, уничтожили переносчиков малярийного плазмодия — комаров.

По данным Всемирной организации здравоохранения, малярией болеют сотни миллионов людей во всем мире, свыше 400 тыс. человек от нее умирают. Несколько десятилетий назад показалось, будто справиться с малярией, а точнее, с ее переносчиками — комарами — позволят инсектициды. Однако комары приспосабливались к ядам по мере их разработки, и малярия оставалась и остается гигантской медицинской и социальной проблемой.

В последнее десятилетие ученые обратились к генно-модифицированным организмам, рассчитывая, что они будут эффективнее ядов бороться с комарами. И вот первый случай, когда генно-модифицированный для ликвидации этих насекомых организм, грибок Metarhizium Anisopliae, покинул стены лаборатории и приступил к убийственной деятельности. Обычный такой грибок живет в почвах по всему миру и паразитирует на насекомых — он неразборчив, хозяев у него свыше 200 видов, в том числе разные комары.

От обычного грибка насекомые если и погибают, то небыстро и немассово; для борьбы с малярией это не годится. Поэтому в Университете Мэриленда решили подсадить грибку гены воронкового паука Голубых гор, одного из наиболее ядовитых для насекомых видов австралийских пауков.

И вот в журнале Science опубликованы первые результаты работы генно-модифицированного грибка-паука. По данным ученых из Университета Мэриленда и Буркина-Фасо, гибрид безопасно для окружающих сокращает популяцию комаров более чем на 99%. Один из авторов статьи, Брайан Ловет с кафедры энтомологии Университета Мэриленда, пишет, что ничего подобного в борьбе с малярией еще не было, никто еще не доводил дело до полевых испытаний. А другой автор, профессор энтомологии Рэймонд Сент-Леже, сравнивает действие гибридного грибка с подкожной инъекцией — так легко он доставляет смертельный яд в организм комаров.

«Мы просто нанесли трансгенный грибок на полотно, повесили его на стену прямо там, где жили, и местная популяция комаров вся вымерла за 45 дней,— восхищается Ловет.— Погибли все комары, в том числе и те, кто был устойчив к инсектицидам». Ловет надеется, что гибрид невидоспецифичен и будет уничтожать все виды комаров, что переносят возбудителя малярии.

Несколько лет назад австралийские исследователи обнаружили, что белок из яда паука того же рода может убивать клетки меланомы человека и тормозить распространение этого заболевания, не оказывая токсического действия на здоровые клетки кожи!

Генная модификация грибка выглядела следующим образом. Сперва в ДНК был внедрен участок гена паука, который отвечает за выработку яда. А потом был изменен тот участок гена грибка, который отвечает за появление оболочки, защищающей его от воздействия иммунной системы комара. Это сложная для грибка задача, поэтому включается в действие этот ген, только когда грибок заражает комара. Так вот, к этому «выключателю» у гибрида и был подсоединен ген токсина.

Исследователи поспешили проверить, действует ли гибридный грибок на других, полезных насекомых, например пчел, и оказалось, что он для них безвреден.

«Эти грибы очень избирательны,— радуется Сент-Леже.— Вид, с которым мы работаем, любит комаров. Когда гриб обнаруживает, что он на комаре, он проникает сквозь его кутикулу; если он на пчеле, он внутрь не лезет».

Читать еще:  В России стартовала кампания по борьбе с сахарным диабетом 2 типа

После демонстрации безопасности генетически модифицированного грибка в лабораторных условиях Ловет и Сент-Леже начали тесное сотрудничество с коллегами и государственными органами в Буркина-Фасо. В сельской местности, эндемичной по малярии в Буркина-Фасо, они построили закрытую структуру площадью около 600 кв. м, которую назвали MosquitoSphere. Внутри в нескольких экранированных камерах находились экспериментальные хижины, растения, небольшие бассейны для размножения комаров и источник пищи для них.

Затем исследователи повесили черную хлопковую ткань, покрытую кунжутным маслом, на стены трех хижин. Один кусок ткани был покрыт маслом, смешанным с трансгенным грибком, другой — маслом с немодифицированным грибком, третий был покрыт просто маслом. Затем они выпустили по 1 тыс. взрослых самцов и по 500 взрослых самок комаров в каждую из хижин и принялись ежедневно пересчитывать популяции. Эксперимент продлился 45 дней.

В хижине с тканью, обработанной трансгенным грибком, популяции комаров за 45 дней сократились до 13 экземпляров — количества, недостаточного для размножения. В хижине с немодифицированным грибком особей было 455, а в хижине без грибка — 1396 комаров.

В экспериментах в лаборатории ученые также обнаружили, что самки, зараженные трансгенным грибком, откладывали в среднем по 26 яиц, из которых только три развились во взрослых особей, тогда как неинфицированные самки откладывали по 139 яиц, в результате чего вырастали 74 взрослые особи.

Крайне важной задачей исследователей было то, чтобы новые противомалярийные технологии — вроде вышеописанной — были удобны местным жителям. Черные хлопковые простыни и кунжутное масло относительно недороги и легкодоступны на месте.

Важно и то, что для применения гибридного грибка людям ничего не нужно менять в своей жизни.

Следующая стадия испытаний — ученые будут проверять действие гибрида в настоящей деревне.

Генетически модифицированный грибок смог убить 99% малярийных комаров

Малярия считается крайне опасным заболеванием, распространяющимся через укусы комаров — ежегодно от него погибает около 400 000 человек. Чтобы уменьшить популяцию малярийных комаров, ученые использовали инсектициды, но впоследствии насекомые начали вырабатывать к ним иммунитет. Находясь в поисках альтернативного метода уничтожения заразных кровососов, ученые из Университета Мэриленда обнаружили, что они погибают от спор грибка со внедренными генами австралийского ядовитого паука.

Подвергнутый генетической модификации грибок называется Metarhizium pingshaensei — он уже давно был известен как естественный убийца малярийных комаров. Исследователи обнаружили, что токсинов, содержащихся в его спорах, для полного убийства насекомых иногда не хватает, поэтому они решили внедрить в него гены ядовитого австралийского паука. Чтобы проверить эффективность генетически модифицированных спор, авторы работы построили три изолированных сооружения для проведения масштабного эксперимента.

Новый метод истребления малярийных комаров

Экспериментальная площадка получила название «MosquitoSphere»: в каждой из трех сооружений были созданы разные условия. В первой комнате ученые повесили полотно с модифицированными спорами грибов, а во второй — полотно с обыкновенными образцами. В третьем сооружении никаких спор не было, и комарам, в принципе, ничего не угрожало.

Внутри сооружений также были посажены растения и сооружены водоемы для питания комаров — в каждую изолированную область ученые выпустили по 1000 взрослых самцов и 500 самок. Каждая группа прожила в своих условиях ровно 45 дней, и после окончания этого срока исследователи посчитали количество погибших насекомых.

Распространение малярии будет остановлено

Как и следовало предполагать, в сооружении с генно-модифицированными спорами грибка к концу эксперимента осталось только 13 взрослых комаров, чего для их размножения явно не хватает. Во второй комнате с обычными спорами выжило 455 комаров, а в третьей их число сократилось только до 1396 особей.

Читать еще:  Неприятный запах тела: какие продукты его вызывают

У нового метода уничтожения опасных комаров есть еще один огромный плюс — его токсины не действуют на безвредных насекомых вроде пчел. По словам соавтора исследования Реймонда Сент-Леже, когда споры грибков обнаруживают, что они находятся на комаре, они проникают в его кутикулу и попадают внутрь насекомого. На других насекомых они так не действуют.

Исследователи объявили, что их целью не было полное уничтожение комаров. При помощи этого метода они надеются предотвращать эпидемии малярии — сократив популяцию комаров, они хотят остановить распространение болезни.

Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Ученые разработали эффективный способ уничтожения малярийных комаров

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Генетически модифицированный грибок, способный производить яд, схожий с токсинами пауков, может в короткие сроки убивать большое количество малярийных комаров.

    Подтверждающие эти выводы испытания были проведены учеными в Буркина-Фасо. В ходе эксперимента за 45 дней популяция комаров сократилась на 99%.

    Ученые поясняют, что не преследуют цель полностью уничтожить кровососущих, но ищут способы остановить распространение малярии.

    Это заболевание, переносимое самками комаров, ежегодно уносит более 400 тыс. жизней. При том, что каждый год по всему миру заболевают примерно 219 миллионов человек.

    В процессе исследований ученые из Университета Мэриленда (США) совместно с коллегами из Буркина-Фасо сначала выявили грибок Metarhizium pingshaense, который естественным образом поражает малярийных комаров.

    Следующим этапом было придать ему новые характеристики. «Этот грибок очень податливый, его легко можно модифицировать с помощью генной инженерии», — сказал в интервью Би-би-си профессор Раймонд Лигер из Университета Мэриленда.

    Для этого ученые использовали яд австралийских воронковых пауков. С помощью генных манипуляций генетическому коду грибка Metarhizium pingshaense была дана команда начать вырабатывать паучий токсин при попадании в организм малярийного комара.

    «Паук прокусывает кожу других насекомых с помощью халицеров (разновидность зубов) и впрыскивает яд, а у нас эту роль исполняет грибок», — объясняет профессор Лигер.

    Лабораторные испытания показали, что модифицированный грибок убивает быстрее, а для достижения результата требуется меньшее количество грибковых спор.

    Далее ученым было необходимо протестировать действие грибка в условиях, максимально приближенных к естественным.

    Для этого в Буркина-Фасо была построена целая искусственная деревня площадью более 600 кв. метров, с настоящей растительностью, хижинами, источниками воды и прокормителями комаров. Искусственное поселение обнесли двойным слоем москитной сетки, чтобы комары не смогли улететь.

    Споры ядовитого грибка смешали с кунжутным маслом и намазали смесью черные хлопчатобумажные простыни. Чтобы подвергнуться воздействию яда, комарам надо было сесть на простынь. В испытаниях были задействованы 1500 комариных особей.

    Результаты исследования опубликованы в популярном научном журнале Science. Из них следует, что популяция комаров начала стремительно расти, когда их на некоторое время оставили в покое.

    Но когда в «москитосферу» были помещены черные простыни, в течение 45 дней в живых остались лишь 13 насекомых.

    «Трансгенный грибок быстро уничтожил популяцию всего за два поколения комаров», — говорит доктор Брайан Ловетт из Университета Мэриленда.

    Немаловажным является и то, что грибок поражает исключительно малярийных комаров и не опасен для других видов насекомых, например, для пчел.

    «Наша новая технология нацелена не на то, чтобы полностью уничтожить москитов, а на то, чтобы остановить распространение малярии в отдельно взятом районе», — добавляет доктор Ловетт.

    Читать еще:  Выбираем правильные яйца к Пасхе

    Необходимость разработки новых методов борьбы с малярией назрела очень остро, так как комары становятся все более устойчивыми к инсектицидам. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предупреждает, что уровень заболеваемости малярией растет в 10 странах Африки, наиболее подверженных нашествию малярийных комаров.

    «Это суперграндиозное исследование. Очень высока вероятность того, что москитов можно будет контролировать с помощью этого модифицированного грибка», — прокомментировал работу коллег профессор Майкл Бонсалл из Оксфордского университета.

    «Необходимо ввести адекватные правила биобезопасности для гарантии того, что этот и другие методы борьбы с переносчиками, основанные на генной инженерии, не будут запрещены из-за чрезмерных ограничений», — добавляет британский ученый.

    Доктор Тони Нолан из ливерпульской Школы тропической медицины говорит: «Эти результаты вдохновляют. Нам нужны новые навыки, так как известные нам методы теряют свою эффективность по мере того как москиты становятся все более устойчивыми к старым веществам».

    Генетически модифицированный грибок смог убить 99% малярийных комаров

    Малярия считается крайне опасным заболеванием, распространяющимся через укусы комаров — ежегодно от него погибает около 400 000 человек. Чтобы уменьшить популяцию малярийных комаров, ученые использовали инсектициды, но впоследствии насекомые начали вырабатывать к ним иммунитет. Находясь в поисках альтернативного метода уничтожения заразных кровососов, ученые из Университета Мэриленда обнаружили, что они погибают от спор грибка со внедренными генами австралийского ядовитого паука.

    Подвергнутый генетической модификации грибок называется Metarhizium pingshaensei — он уже давно был известен как естественный убийца малярийных комаров. Исследователи обнаружили, что токсинов, содержащихся в его спорах, для полного убийства насекомых иногда не хватает, поэтому они решили внедрить в него гены ядовитого австралийского паука. Чтобы проверить эффективность генетически модифицированных спор, авторы работы построили три изолированных сооружения для проведения масштабного эксперимента.

    Новый метод истребления малярийных комаров

    Экспериментальная площадка получила название «MosquitoSphere»: в каждой из трех сооружений были созданы разные условия. В первой комнате ученые повесили полотно с модифицированными спорами грибов, а во второй — полотно с обыкновенными образцами. В третьем сооружении никаких спор не было, и комарам, в принципе, ничего не угрожало.

    Внутри сооружений также были посажены растения и сооружены водоемы для питания комаров — в каждую изолированную область ученые выпустили по 1000 взрослых самцов и 500 самок. Каждая группа прожила в своих условиях ровно 45 дней, и после окончания этого срока исследователи посчитали количество погибших насекомых.

    Распространение малярии будет остановлено

    Как и следовало предполагать, в сооружении с генно-модифицированными спорами грибка к концу эксперимента осталось только 13 взрослых комаров, чего для их размножения явно не хватает. Во второй комнате с обычными спорами выжило 455 комаров, а в третьей их число сократилось только до 1396 особей.

    У нового метода уничтожения опасных комаров есть еще один огромный плюс — его токсины не действуют на безвредных насекомых вроде пчел. По словам соавтора исследования Реймонда Сент-Леже, когда споры грибков обнаруживают, что они находятся на комаре, они проникают в его кутикулу и попадают внутрь насекомого. На других насекомых они так не действуют.

    Исследователи объявили, что их целью не было полное уничтожение комаров. При помощи этого метода они надеются предотвращать эпидемии малярии — сократив популяцию комаров, они хотят остановить распространение болезни.

    Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector