Geneticengineeringmayhelpcontroldisease-carryingmosquitoes
基因工程有助于控制携带疾病的蚊子
Everyyear,hundredsofmillionsofpeoplecatchmosquito-bornediseaseslikemalariaanddenguefever.Hundredsofthousandsdie.Drugtreatmentsareimperfect.And,despitedecadesofeffort,vaccineshave,formanyofthesediseases,provedtrickytodevelop.
每年都有数以亿计的人感染疟疾和登革热等蚊媒疾病,成千上万的人因此而死亡。药物治疗并不完美,而且,尽管经过了几十年的努力,但许多此类疾病的疫苗还是难以研制。
Better,then,tostopthoseinfectionshappeninginthefirstplace,byexterminating—oratleastsuppressing—themosquitoesthatcarrythediseases.InapaperjustpublishedintheProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,ateamofresearchersledbyCraigMontell,oftheUniversityofCalifornia,SantaBarbara,describehowCRISPR-CAS9,anewandpowerfulgenetic-engineeringprocess,couldhelptodojustthat.
那么,最好从一开始就通过消灭——或者至少抑制——携带疾病的蚊子来阻止这些感染的发生。在刚刚发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中,由加州大学圣巴巴拉分校的克雷格·蒙特尔领导的一组研究人员,描述了CRISPR-CAS9(一种新的强大的基因工程过程)是如何帮助实现这一目标的。
DrMontellandhiscolleaguesusedCRISPRtoboostanexistingcontrolmethodcalledthesterileinsecttechnique(SIT).Thisinvolvesreleasinglotsofsterilisedmalesintothewild.Femalesthatmatewiththesemalesproducenooffspring.Repeatedreleasescanreducepopulationsdramatically.SIThasbeenusedinNorthAmericatoeliminatescrewwormflies,anagriculturalpest,andtosuppressseveralspeciesofcrop-munchingfruitflies.
蒙特尔博士和他的同事利用CRISPR技术来增强一种现有的控制方法——昆虫不育技术(SIT)。这项技术需要将很多绝育的雄性放生到野外,与这些雄性交配的雌性不会产下后代,反复进行放生则会大大减少其种群数量。SIT已在北美被用于消灭螺旋蝇(一种农业害虫)并抑制几种吃庄稼的果蝇。
Ithasbeentriedonmosquitoes,too,butwithlesssuccess.Onereasonseemstobeside-effectsoftheprocedure.Tosterilisethem,malesarezappedwithradiationorexposedtotoxicchemicals.Thisworks,butitdamagestheminotherways,too.Theresultcanbesicklyindividualsthatstruggletocompeteinthematinggamewiththeirwildcounterparts.
这项技术也曾在蚊子身上做过试验,但效果不太好。其中一个原因似乎是过程的副作用。为了使它们绝育,雄性会被辐射或者暴露在有毒化学物质当中。效果是有的,但也会在其它方面有所损害。结果可能就是,病恹恹的个体难以与野生的同类在交配竞争中胜出。
DrMontellandhiscolleagueshopedthatCRISPRmightofferanalternative.Theirfirststepwastolookforgeneswhich,whendisabled,wouldrendermalemosquitoesinfertile.Theybegantheirhuntinfruitflies,astalwartofgeneticresearch.Theyfocusedonagenethat,whenremoved,mademalefruitfliessterile—andwhichwaspresentinasimilarformintheirtargetmosquitospecies,Aedesaegypti,whichisthevectorof,amongotherillnesses,yellowfever,dengueandZikavirus.DisablingtheequivalentgeneinmaleAedeslikewiselefttheminfertile.
蒙特尔博士和他的同事希望CRISPR能够提供另一种选择。他们的第一步是寻找那些失去功能后会导致雄性蚊子不育的基因。他们开始在果蝇身上寻找基因研究的中坚力量。他们重点研究了一种基因,该基因在去除后会使雄性果蝇不育,而这种基因在他们的目标蚊子种类埃及伊蚊(黄热病、登革热和寨卡病毒等疾病的传播媒介)中以类似的形式存在。