新技术对蚊子进行基因改造 使蚊子只生产雄性后代从而消灭蚊子

来源:生物探索

对很多人来说，蚊子可能是最“可恶”的生物。这种微小的飞虫不仅能让你在炎热的夏天暴怒，还能把各种疾病传播给人类，比如可怕的疟疾。据统计，2018年全球共有2.28亿疟疾病例，死亡40.5万人。

虽然世界上有40多种蚊子可以传播疟疾，但只有雌性蚊子才能叮咬人类并传播疾病。为此，研究人员长期以来一直在努力寻找从雌性蚊子身上切断包括疟疾在内的传染病的方法。

蚊子的基因改造

最近，帝国理工学院的研究人员发现了一种有效的灭蚊方法。他们利用“基因驱动”技术，对一群冈比亚按蚊进行基因改造，从而繁殖出更多的雄性后代，从而影响其种群的性别比，达到消灭疟疾的效果。相关研究报告发表在5月12日的《自然生物技术》上。

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该报告的主要作者、帝国理工学院生命科学系首席科学家安德里亚·克里桑蒂(Andrea Crisanti)教授表示:“这是一项里程碑式的研究，为科学家开发疟疾基因载体控制技术以消除疟疾开辟了新的途径。”

基于CRSPR的基因操作，研究人员设计了一个名为“男性偏差像差基因驱动”的系统。通过在精子产生过程中使用DNA裂解酶破坏雄性蚊子的X染色体，只能产生雄性后代，而这些被破坏的X染色体可以以非常小的基因频率传播。

在常染色体上的驱动性性别畸变系统驱动常染色体上的性畸变系统

随后，研究人员在圈养蚊子中验证了该系统的效果，发现这种雄性专有基因在蚊子中传播迅速，不受其自然抗性的影响，表明几乎是100%遗传的。

合著者德鲁·哈蒙德博士说:“我们仍在实验室测试这些菌株，但如果基因驱动技术在野外有效，它可能会改变抗击疟疾的游戏规则。”

「基因杀蚊」真的可行吗？

事实上，早在2003年，帝国理工学院的科学家就提出了消灭抗药性蚊子的想法，并开始探索“基因驱动”灭蚊的可能性。2018年，他们在《自然生物技术》上发表了一份研究报告，介绍了利用CRISPR技术传播雌性蚊子不育并使其种群崩溃的过程。

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虽然“基因灭蚊”给了人们战胜疾病的希望，但这一措施的安全性及其对自然的潜在影响引起了一些学者的关注。

去年，耶鲁大学进化生物学家杰弗里·鲍威尔(Jeffrey Powell)在《科学报告》(Science Reports)上发表了一份研究报告，对巴西释放转基因蚊子的效果和影响进行了评估。本研究指出，“基因杀蚊”可能导致比亲本更强大的“变异蚊”，造成雌蚊交配偏差现象。虽然这个结论后来受到质疑，但是关于“基因杀蚊”的争论并没有停止。

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麻省理工学院科技评论杂志曾质疑帝国理工学院的实验。“哪个国家、机构或个人有权力改变影响整个世界的自然规律？”

伊利诺伊州立大学蚊子生态学研究员史蒂文·胡利亚诺认为，失去一个物种可能是值得的。“原因是人类的苦难太沉重了。”

但是，还有一个问题值得思考，那就是消灭了一些传播传染病的蚊子之后，这些疾病真的能消失吗？病原体有没有可能转移到其他生物身上？

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目前，世界上大约有3500种蚊子，其中一些可以传播疟疾、登革热、寨卡病毒病等疾病，严重危及人类的生命和健康。据统计，世界上每年约有100万人因蚊子传播的疾病而丧生。利用生物技术干预一些蚊子的生存无疑会减少一些疾病的传播，但其长期效果和对生态环境的影响尚不清楚，研究人员仍需对这些问题保持谨慎。