去掉吸血基因

蚊子愛(ài)上糖水

西南大學(xué)科學(xué)家找到蚊子愛(ài)吸血的元兇

本已會(huì)說(shuō)話的3歲孩子，只因被蚊子叮了個(gè)包，8年后大腦萎縮，變得不會(huì)說(shuō)話。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年5億多人因蚊子叮咬得病，其中100多萬(wàn)人死亡。說(shuō)起無(wú)處不在的吸血蚊子，很多人都是既厭惡又無(wú)奈。好消息來(lái)了，西南大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蚊子的吸血欲望是由體內(nèi)一種基因控制的，去掉這種基因，蚊子的口味就會(huì)大變，不再愛(ài)喝血，而是改喝糖水；即使喝了血，也會(huì)消化不良。

蚊子吸血關(guān)鍵基因：miR-1174

“蚊子吸血和micro-RNA-1174（miR-1174）基因的調(diào)控密切相關(guān)。”11月14日，剛從美國(guó)深造回國(guó)的劉仕平接受了重慶晚報(bào)記者采訪。

劉仕平是西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的副研究員，2011年，他到美國(guó)加州大學(xué)河濱分校昆蟲(chóng)系從事博士后研究工作，師從美國(guó)科學(xué)院院士亞歷山大·瑞克赫爾（Alexander.S.Raikhel）教授。瑞克赫爾教授長(zhǎng)期從事蚊子的相關(guān)研究，是國(guó)際頂尖級(jí)的昆蟲(chóng)分子生物學(xué)家和免疫學(xué)家。在國(guó)內(nèi)一直從事家蠶研究的劉仕平在加州大學(xué)開(kāi)始了蚊子的研究。

在尋找研究課題時(shí)，miR-1174基因引起了劉仕平的注意。“這個(gè)基因?qū)儆谖米铀赜校抑淮嬖谟谖米又心c里，中腸是蚊子消化血液的器官。”劉仕平說(shuō)，2007年，法國(guó)路易斯巴斯德大學(xué)和澳大利亞因斯布魯克醫(yī)科大學(xué)的研究人員在按蚊中發(fā)現(xiàn)了這種基因，但這個(gè)基因究竟有什么用，則一直沒(méi)有研究。

隨后近兩年，劉仕平就對(duì)蚊子特異性和中腸特異性miR-1174進(jìn)行了重點(diǎn)研究，2014年9月22日，研究成果《蚊子特異miR-1174通過(guò)靶向絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶(SHMT)來(lái)控制中腸的關(guān)鍵功能》在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)上發(fā)表，劉仕平為第一作者。

去掉miR-1174蚊子愛(ài)上糖水

實(shí)驗(yàn)中，劉仕平發(fā)現(xiàn)當(dāng)蚊子去掉miR-1174基因時(shí)，這些專愛(ài)吸血的埃及伊蚊、岡比亞按蚊們，突然就性情大變，大部分都不吸血了。“有小部分還會(huì)吸少量血，但也無(wú)法消化。”劉仕平說(shuō)，即使蚊子吸了血，這些血卻只能保存在胃里，無(wú)法像以前那樣進(jìn)入腸道消化。一周過(guò)去，這些蚊子胃中的血還是鮮紅的。

對(duì)血失去興趣的蚊子們，轉(zhuǎn)而愛(ài)上了糖水。劉仕平說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室中喂養(yǎng)蚊子的食物是糖水，蚊子們看到糖水就欲罷不能，整個(gè)肚子吃撐了都還在吃，吃進(jìn)去的糖水只能儲(chǔ)存在胃中，有的腹部被撐破，有的再也飛不起來(lái)，只能在地上跳。

“蚊子們的壽命也大大縮短。”劉仕平說(shuō)，在由充足食物和水源情況下，野外蚊子的壽命一般是2-3個(gè)月，實(shí)驗(yàn)室中蚊子壽命可達(dá)3個(gè)月，但去掉miR-1174基因后的蚊子，大部分最多只能存活半個(gè)月，一個(gè)月后幾乎全部死亡。由于不能吸收營(yíng)養(yǎng)，卵巢不能正常發(fā)育，無(wú)法孕育下一代。

該研究結(jié)果得到國(guó)際同行的高度重視。論文審稿專家評(píng)價(jià)：“這是一項(xiàng)非常有趣的發(fā)現(xiàn)，在蚊蟲(chóng)研究領(lǐng)域無(wú)疑是一個(gè)令人振奮的消息，在控制蚊蟲(chóng)或病原媒介昆蟲(chóng)方面有重大的理論和應(yīng)用價(jià)值。”

讓蚊子越來(lái)越少

“讓蚊子不再吸血，對(duì)人類(lèi)健康意義重大。”劉仕平介紹，由蚊子傳播的疾病多達(dá)80多種，每年有5億多人被蚊子傳染上疾病，100多萬(wàn)人死于蚊子傳播的疾病中。

“我有一位侄女被蚊子咬了后，現(xiàn)在已經(jīng)不能說(shuō)話。”劉仕平說(shuō)，他的侄女3歲時(shí)被蚊子叮咬，起了紅包，當(dāng)時(shí)大人也沒(méi)在意。兩三天后出現(xiàn)感冒癥狀，后來(lái)一直發(fā)燒，最后被診斷為乙型腦炎。現(xiàn)在侄女11歲，已經(jīng)不會(huì)說(shuō)話，“醫(yī)生說(shuō)病毒侵入神經(jīng)系統(tǒng)，損傷了語(yǔ)言中樞，導(dǎo)致大腦萎縮。”

怎么讓蚊子不再吸血呢？“目前從科學(xué)理論來(lái)說(shuō)已經(jīng)可行。”劉仕平說(shuō)，將雄蚊子去掉miR-1174基因后，放到野外與雌性蚊子交配，它們的下一代就會(huì)遺傳轉(zhuǎn)基因蚊子的特性，最后蚊子會(huì)越來(lái)越少。劉仕平期望建立一個(gè)蚊子研究平臺(tái)，進(jìn)一步研究蚊子吸血和繁殖的分子調(diào)控機(jī)制。重慶晚報(bào)記者羅靜

豬器官有望用于人體

2011年，南京醫(yī)科大學(xué)宣布，供體短缺的情況很快將得到緩解。該校代謝疾病研究中心從事轉(zhuǎn)基因大動(dòng)物領(lǐng)域研究的專家們，已成功完成了基因改造豬的異種移植大動(dòng)物試驗(yàn)研究。這提示，將克隆基因改造豬的器官應(yīng)用于人體，指日可待。

據(jù)介紹，由南京醫(yī)科大學(xué)代謝疾病研究中心副主任戴一凡教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，于2002年已經(jīng)成功研究出轉(zhuǎn)基因敲除豬。研究者將豬的會(huì)引起排斥反應(yīng)最關(guān)鍵的基因敲除，再加入某些人的基因，經(jīng)過(guò)這種基因改造的豬，就成為不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的萬(wàn)能供體。目前，這種基因改造豬的器官已具備應(yīng)用于臨床、服務(wù)于病人的成熟條件。

據(jù)介紹，基因改造豬渾身器官都是寶，角膜、皮膚、胰島、肝臟、腎臟等器官均有望成為人異種器官移植供體。

春蠶吐出了彩絲

自古以來(lái)，春蠶吐出的都是銀絲，需要經(jīng)過(guò)印染才能變成五顏六色。能不能使蠶自己吐出七彩蠶絲呢？2005年，西南大學(xué)蠶桑學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)2年多的攻關(guān)，運(yùn)用基因改變辦法發(fā)明出一種有色繭絲固色技術(shù)，這種天然生成的彩色蠶絲無(wú)毒副作用，已在重慶涪陵等地推廣使用。

通過(guò)對(duì)家蠶基因的研究，該實(shí)驗(yàn)室已研制出可以吐紅、黃、綠等40多個(gè)顏色絲的蠶。中國(guó)家蠶基因組計(jì)劃攻關(guān)組長(zhǎng)夏慶友教授說(shuō)，蠶的生長(zhǎng)過(guò)程就是從卵到蠶，蠶變成蠶蛹吐絲，蠶蛹又破繭變成蛾，蛾再孵卵，“我們現(xiàn)在已找到讓蠶蛹變成蛾基因的方法。通過(guò)培育敲掉這種基因的家蠶，使蠶蛹不再化蛾。”

通過(guò)基因控制，還可以讓家蠶生“男”不生“女”。假如在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)雄蠶化，蠶絲產(chǎn)業(yè)的整體效益可以提高20倍左右。“變性蠶”的研究成功，對(duì)其它動(dòng)物的性別控制研究很有參考價(jià)值。比如讓奶牛雌性化，提高產(chǎn)奶量；讓魚(yú)雄性化，使肉質(zhì)更鮮美等等。

山羊吐絲硬比鋼絲

由美國(guó)懷俄明大學(xué)分子生物學(xué)教授蘭迪·路易斯帶領(lǐng)的研究小組，開(kāi)發(fā)一種新的結(jié)合方式———將蜘蛛網(wǎng)蜘蛛絲的基因與山羊基因相結(jié)合，從而產(chǎn)生出轉(zhuǎn)基因山羊。

這種轉(zhuǎn)基因山羊能產(chǎn)生普通的蜘蛛絲。這種構(gòu)成蜘蛛網(wǎng)的同樣物質(zhì)由它們的乳腺產(chǎn)生。山羊所產(chǎn)的羊奶中含有一種獨(dú)特的蛛絲蛋白。利用這種蛛絲蛋白制造的蛛絲纖維比尼龍更具伸縮性，比鋼絲強(qiáng)度更強(qiáng)。如果把很多蜘蛛絲擰成一股繩的話，它足夠強(qiáng)韌，可制成防彈背心、降落傘繩，或航母上幫助戰(zhàn)斗機(jī)在甲板上降落的纜繩。蜘蛛絲還可制成人造韌帶和人造腱。

環(huán)保豬排便污染更小

在美國(guó)，僅一個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)每年就可產(chǎn)豬達(dá)250萬(wàn)頭，隨之不斷生成的糞便總量超過(guò)了許多大城市的排泄物。為了減輕豬糞造成的水源污染，加拿大安大略省威爾夫大學(xué)的一個(gè)研究小組做了頗具獨(dú)創(chuàng)性的嘗試：培育一種改變了遺傳特性的約克郡豬，他們把這種新品種稱為環(huán)境保護(hù)豬。

環(huán)保豬可比普通豬更多地從飼料中吸收磷，于是使豬糞中磷的污染量減少了20％～50％，排泄物的氣味更小。

約克郡豬還成了餐桌上深受歡迎的佳肴。這些遺傳工程技術(shù)的產(chǎn)物與普通豬的唯一區(qū)別，是多了一點(diǎn)老鼠和腸道普通大腸桿菌的DNA（脫氧核糖核酸），它們導(dǎo)致豬的唾液腺產(chǎn)生植酸酶。

野生非洲水牛能馴服

人類(lèi)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行馴服，使它們?yōu)槿祟?lèi)服務(wù)，但并不是所有的動(dòng)物都能被成功馴服，比如非洲水牛等。來(lái)自德國(guó)、俄羅斯和瑞典的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一套負(fù)責(zé)動(dòng)物馴服的遺傳基因。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物馴服基因，未來(lái)可通過(guò)基因改變，馴服非洲水牛等動(dòng)物。

動(dòng)物馴服基因的發(fā)現(xiàn)可幫助家畜育種家、農(nóng)民、動(dòng)物學(xué)家更好地飼養(yǎng)動(dòng)物，更充分地了解動(dòng)物所需，改善動(dòng)物與人類(lèi)的互動(dòng)關(guān)系，也可能得到更精確的育種戰(zhàn)略。