Mitä jos tulisit näkymättömäksi hyttysille?

Ensimmäistä kertaa tutkijat käyttivät Crispr-Cas9-geeninmuokkaustyökalua häiritsemään hyttysten kykyä Aedes aegypti tunnistaa tummat kohteet, joita hyönteiset tutkivat määrittääkseen, ovatko he isäntiä.

Häiritse hyttysten näkökenttä

Tiedämme, että hyttyset ovat vetäneet tummiin väreihin 1930 -luvun lopulta lähtien. Tähän asti molekyylimekanismi, jolla nämä hyönteiset visuaalisesti havaitsevat kohteensa, on kuitenkin suurelta osin tuntematon. Uusi tutkimus, jota johtaa Kalifornian yliopiston (Santa Barbara) tiimi, on ensimmäinen, joka tulkitsee näkökohtia siitä, miten nämä hyttyset käyttävät näkemystä löytääkseen purentakohteita.

Tai, ”Mitä paremmin ymmärrämme, miten he havaitsevat ihmiset, sitä paremmin voimme hallita hyttysiä ympäristöystävällisellä tavalla.”Sanoi Yinpeng Zhan, lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjailija Nykyinen biologia.

Nämä hyttyset metsästävät päivällä, pääasiassa aamunkoitteessa ja hämärässä. Hyönteiset luottavat mahdollisiin verilähteisiin useilla aisteilla. Yksinkertainen hiilidioksidipilvi riittää yleensä houkuttelemaan heitä. ”Ne voivat myös havaita joitain ihomme orgaanisia signaaleja, kuten lämpöä ja kosteutta.”, Sanoo Craig Montell, tutkimuksen toinen kirjoittaja. ”Mutta jos sopivaa isäntää ei ole, hyttynen lentää suoraan kohteeseen, joka näyttää lähinnä sen visuaalisessa kentässä olevan tumman pisteen edustamana.“.

Oikeisiin proteiineihin kohdistaminen

Tätä työtä varten Zhan ja hänen tiiminsä keskittyivät lajin hyttysiin Aedes aegypti, jota kutsutaan myös tiikeri -hyttysiksi. Nämä ovat denguekuhun, Zika -viruksen, chikungunyan ja jopa keltakuumeen pääasiallisia vektoreita. Naaraat, jotka tarvitsevat verta etsiessään munia, tartuttaa kymmeniä miljoonia ihmisiä vuosittain.

Tutkijat epäilivät, että yksi viidestä valoherkkiä proteiineja näiden hyttysten silmissä ilmaistu voisi olla avain sen kyvyn poistamiseen, että se kykenee etsimään visuaalisesti ihmisen isäntiä havaitsemalla tummat värit. Siksi he alkoivat käyttää CRISPR / Cas9 -geenin muokkaustyökalua poistamaan hyönteisten fotoseptorisolujen runsain näön proteiini: rodopsiini Op1 -proteiini.

Tutkijat keräsivät sitten kymmenkunta aikuista naista vapauttamaan heidät häkkiin, jossa oli musta ympyrä ja valkoinen ympyrä. Tulos: Naaraat käyttäytyivät samalla tavalla kuin tavallisesti kaikissa kokeellisissa kokeissa. Toisin sanoen he kaikki suuntasivat mustalle ympyrälle.

Sitten ryhmä keskittyi Op2 -proteiiniin, rodopsiiniin, joka sitoutui eniten Op1: een. Jälleen ”mutanttihyönteiset” käyttäytyivät normaalisti. Se on vain kun tutkijat eliminoivat kaksi opsiinia että hyönteiset osoittivat käyttäytymishäiriöitä, eivätkä osoittaneet minkäänlaista suosiota ympyröiden välillä edes CO2 -altistuksen jälkeen. Poistamalla kaksi tämän hyttynen valoa havaitsevasta reseptorista tutkijat näin poistanut sen kyvyn kohdistaa visuaalisesti isäntiä.

dengue -hyttysiä
Luotto: Kranich17 / Pixabay

Ovatko nämä hyttyset menneet täysin sokeiksi?

Selvittääkseen tutkijat asettivat useita testejä. Kaikilla geneettisillä ryhmillä oli positiivinen valotaksi, joka liikkui kohti valoa CO2 -altistuksen jälkeen. Käsitelty hyönteinen pystyi myös erottamaan varjot ja liikkeet. Heidän silmänsä morfologia oli terve. Myös kohdetunnistuksen puute ei johtunut verkkokalvon rappeutumisesta. Lopuksi hyönteiset osoittivat samaa toimintaa altistuessaan valolle. Toisin sanoen he eivät olleet ei sokea, mutta yksinkertaisesti kykenemätön erottamaan tummat värit.

Tutkijat eivät ole vielä altistaneet käsitellyille hyttysille isännille. Tulevaisuuden työ mahdollistaa siten ymmärtää, vaikuttaako tämä näkövamma hyttysten kykyyn syödä verta vai ei. Näillä havainnoilla voi kuitenkin olla laajoja vaikutuksia.

Visio on tärkeä rooli havaittaessa veren imevien hyönteisten, kuten hyttysten, mahdollisen isännän. Kaikki ne toimivat ihmisten sairauksien vektoreina. Ja tämä tutkimus on ensimmäinen, joka paljastaa tämän käyttäytymisen taustalla olevat molekyylimekanismit.”, Souligne Craig Montell.

Tämä työ voisi jonain päivänä valaista tulevia hyttyskantojen torjuntastrategioita. Jos naaraat eivät pystyisi näkemään isäntäänsä, heidän olisi vaikeampaa löytää verta, joka tarvitaan munien kehittymiseen. Tämän seurauksena niiden populaatiot voivat sitten laskea.

Merisaukot ovat erittäin hyödyllisiä ilmastonmuutosta vastaan

kohti 100-kertaista riskiä rannikkoalueilla