科学家终于发现了疟疾的“致命弱点”,这是一种神经毒素,除了传播疟疾的按蚊以外,它对任何生物都无害。
世界近一半的人口生活在容易感染疟疾的地区,该地区每年造成约45万人死亡,其中大多数是儿童和孕妇。随着按蚊对用于控制它们的化学杀虫剂产生抗药性,威胁与疾病作斗争的进展受到威胁。人们还非常担心化学物质的毒副作用。
大约30年前,科学家们发现了一种可杀死按蚊的细菌。由于细菌的攻击方法尚不清楚,因此直到现在,它都不能复制或用作化学杀虫剂的替代品。
由加州大学河滨分校分子,细胞和系统生物学的杰出教授萨吉耶·吉尔(Sarjeet Gill)领导的国际团队已鉴定出细菌产生的神经毒素,并确定了其如何杀死按蚊。他们的工作在《自然通讯》今天发表的一篇论文中有详细介绍。
Gill和他的团队花了10年的时间才在了解细菌方面取得突破,Gill将成功归功于现代基因测序技术。他们用辐射击中细菌,产生了不能产生毒素的突变细菌菌株。通过将无毒菌株与杀死按蚊的菌株进行比较,他们发现细菌中的蛋白质是产生毒素的关键。
吉尔说:“确定细菌靶向按蚊的机制并不容易。”“我们不仅为找到被称为PMP1的神经毒素感到兴奋,还找到了可能在PMP1被蚊子肠道吸收后保护PMP1的几种蛋白质。”
许多神经毒素通常以脊椎动物为靶标,而PMP1与肉毒杆菌或破伤风具有30%的化学相似性,两者都对人类具有高毒性。由于神经毒素不会影响人类,脊椎动物,鱼类甚至其他昆虫,因此吉尔认为,产生PMP1的细菌可能会与蚊子按蚊一起进化。
吉尔说:“令我们惊讶的是,即使通过注射,PMP1对小鼠也没有毒性。”
Gill团队的成员包括博士后学者Estefania Contreras,陈建武,Harpal Dhillon和Nadia Qureshi以及UC Riverside的研究生Swati Chawla,斯德哥尔摩大学的Geoffrey Masuyer和PålStenmark以及医学研究所的Han Lim Lee在马来西亚。他们的工作是由美国国立卫生研究院资助的。
该团队已经为这项发现申请了专利,现在希望找到能够帮助他们开发基于细菌的按蚊杀虫剂的合作伙伴。这些发现也为其他环保杀虫剂的研究开辟了新途径。
吉尔说:“很有可能,如果PMP1进化出可以杀死蚊子的蚊子,那么还有其他毒素可以杀死其他传播疾病的害虫。”“这可能只是防止每年成千上万患病和死亡的新方法的开始。”