Sivrisinekleri öldürmek için böcek ilacı püskürtmek: Sivrisinekler sıtma gibi birçok yıkıcı hastalığın vektörleridir. Sukjanya / Shutterstock.com
Yatak ağları. Böcek öldürücüler. Steril ve genetiği değiştirilmiş böcekler. Şimdi bilim adamları bir ekliyor genetiği değiştirilmiş zehirli mantar sıtma parazitini taşıyan sivrisinekleri yok etmek için silah cephaneliğine.
Her ne kadar böcek ilacı ve böcek ilacı bağlamalı yatak ağları, bugüne kadar kullanılan en yaygın iki strateji, enfeksiyon ve ölüm sayısını etkili bir şekilde azaltmış olsa da, küresel sıtma yükü son birkaç yılda azalmadı. 2017 olarak, 219 milyon kişi sıtma ile enfekte edildi ve tahmini bir 435,000 öldü. Çünkü bu sivrisinekler böcek ilaçlarına karşı direnç geliştiriyor.
An Anofel sivrisinek bir insan konaktan kan unu alarak. Bu kanlı yemekler sırasında sivrisinekler sıtmayı insanlara iletir. CDC)
Direnişin hızlı evrimi, silahlarımızdaki sıtma bulaşan sivrisineklere ve ayrıca genel olarak zararlılara ve patojenlere karşı yarışan ortak ve tekrarlayan bir temadır. Mesai, organizmalar mutasyon geçirir ve direnç geliştirir Onları öldürmek için kullanılan herhangi bir yeni ilaca. İnsanların her zaman kaybeden tarafa gelmesine şaşmamalı; bu yüzden yeni bir silaha ihtiyaç var. Ve sonuncusu katil bir mantar.
Katillerle katillerle savaşmak
Bir olarak mantarları inceleyen evrimsel biyolog, Bu organizmaların çeşitli hastalıklarda yıkıcı hastalıklara neden olma yeteneklerini biliyorum. bitkiler ve insanlar dahil hayvanlar. Birçok mantar patojeni geniş bir yelpazedeki konakçıları enfekte ederken, diğerleri sadece birkaç tanesine saldırabilir.
Bu farkındalık bilim insanlarını sıtmaya karşı savaşmak için yeni bir stratejiye yöneltti: doğada karşılaştıkları mantar patojenlerini kullanarak hastalık geçiren sivrisinekleri enfekte et ve öldür. Bu, mantarların ilk kez silahlandırıldığı bir şey değil. Aslında, bu kesin olarak son derece başarılı biyolojik böcek ilacının arkasındaki strateji, Yeşil KasDünyadaki çekirgeleri ve çekirgeleri öldürür.
Sivrisinekleri, doğal patojenleriyle enfekte etmek - cinsin patojenik mantarları gibi Metarhizium - özellikle çekici bir strateji çünkü bakteriyel veya viral patojenlerin aksine, mantarlar sivrisinekleri, onlarla temasa geçerek enfekte edebilir ve yutulması gerekmez. Ayrıca, mantarlar genellikle çevreye karşı geleneksel kimyasal böcek öldürücülerden daha dost canlısıdır. Fakat bu strateji işe yarıyor mu?
On beş yıl önce, Tanzanya'nın kırsalında yapılan bir saha denemesi yapılabileceğini gösterdi. Sivrisineklerin dinlendiği evlerin tavanlarına böcek öldürücü mantarlarla aşılanan pamuklu çarşaflar asılarak sivrisineklerin üçte biri enfekte oldu. Sıtma iletim modellerine göre, böyle bir enfeksiyon oranı sıtma vakalarını% 75 azaltabilir.
Fakat Metarhizium mantarlar, Tanzanya saha denemesinin gösterdiği gibi, her zaman sivrisinek konaklarını enfekte edemezler. Ve mantar enfeksiyonlarının sivrisinekleri öldürmesi tipik olarak birkaç gün sürer. Laboratuarda, sivrisinekleri doza bağlı olarak öldürmek için mantarlar ortalama yedi ila dokuz gün sürer. Brian Lovett, çalışan bir yüksek lisans öğrencisi Ray St. Leger'in laboratuvarı, ve Etienne Bilgo, doktora sonrası çalışan entomolog Abdoulaye Diabate, daha fazla sivrisinek bulaştırıp onları daha hızlı öldürebileceklerini düşündü.
Nasıl? Genetik olarak değiştirilmiş mantarları kullanarak, özellikle eklembacaklılar ve kabuklular gibi böcekleri ve akrabalarını içeren bir grup olan eklembacaklıların sinir sistemine spesifik olarak saldıran “Hybrid” adlı bir toksini üretmek için. Aynı takım tarafından 2017'teki önceki laboratuvar deneyleri zaten bunu göstermiştir bu GM mantarları sivrisinekleri değiştirilmemiş olanlardan daha hızlı öldürdü.
Şimdi büyük soru, doğada çalışıp çalışmadığıydı.
MosquitoSphere ekibi kağıt üzerine yazarlardan ve Soumousso, Burkina Faso'dan yerel gönüllülerden oluşuyor. Arka sıra (soldan sağa): Etienne Bilgo, Oliver Zida, Bema Ouattara; Orta sıra: Boureima Saré, Judicael Zida, Brian Lovett, Moussa Ouattara, MichaÏlou Sanfo ve Bamory Ouattara; Ön sıra: Yaya Ouattara ve Jacques Gnambani. Brian Lovett, CC BY-SA
GM mantarları sivrisinekleri daha hızlı öldürür, popülasyonları çökertir
Saha testlerinden kaynaklanan riskleri azaltmak için, Lovett ve Bilgo GM mantarlarını “MosquitoSphereBurkina Faso, Soumousso'daki dış mekan koşullarına yakından uyacak şekilde tasarlanmış büyük, özel olarak tasarlanmış ekranlı bir alan. GM toksin üreten sporları içeren pamuklu çarşafları kurarak Metarhizium Mantarlar ve kontrol edilemeyen mantarları kontrol edenler olarak, Lovett ve Bilgo, her iki tür kulübede de% 70 ila% 80 arasında sivrisinek bulaştığını tespit etti. Fakat GM mantarlı kulübelerde sivrisinekler ortalama beş gün içinde öldü, ancak değiştirilmemiş mantarlı kulübelerde bulunan sivrisinekler dokuz günden sonra öldü.
Soumousso, Burkina Faso'daki GM katili toksik mantarlarla yapılan deneylerin yapıldığı SivrisinekSferinin kulübeleri. Brian Lovett
Sivrisinek popülasyonlarının zaman içinde nasıl ilerlediğini inceleyerek, bunu da keşfettiler. GM mantarları çok sayıda sivrisinek bulaştırdı. GM mantarlı bir kasada, ilk 1,500 sivrisinek popülasyonu, bir buçuk ay sonra sadece 13'e çöktü.
Söz ve riskler
Zaten ölümcül bir mantar patojeni genetik olarak güçlü bir toksinle silahlandırılarak, araştırmacılar sıtmanın endemik olduğu ve sivrisineklerin kimyasal böcek öldürücülere karşı dirençli olduğu dünyanın bir bölümünde sivrisinek "alan" popülasyonunu önemli ölçüde azaltabilmişlerdir.
Özellikle Sahra altı Afrika’da sıtma geçişini durdurmak için acil bir ihtiyaç vardır. 92 vakaların% ve 93 ölümlerin% meydana gelir. Birlikte, ABD Çevre Koruma Ajansı’nın Hibrit toksinin onayı Versitude ticari ismi altında ve değiştirilmemiş kullanımın onayı Metarhizium Birkaç Afrika ülkesi tarafından “biyopestisit” olarak mantarlar, genetiği değiştirilmiş kullanımı yeşil ışıklandırmanın yolunu açabilir Metarhizium sıtmaya karşı mücadelede mantarlar.
Kapak tarafında, ölümcül bir böcek taşıyan toksin taşıyan mantarları serbest bırakmak, “hedeflenmeyen” böceklere kasıtsız olarak zarar verilmesiyle ilgili endişelere yol açar. Metarhizium mantarlar sadece küçük bir böcek grubunu enfekte eder ve hedef dışı böceklerin bulunduğu deneylerbal arıları gibi hem GM ile enfekte olmuş hem de değiştirilmemiş mantarlar arı sağkalımını etkilememiştir. Gen, insanlara bulaşan mantarlara bulaştıysa bile - oldukça olası bir senaryo - toksin sadece böcekler üzerinde çalıştığı için bizim için hiçbir etkisi olmaz.
Hibrit toksini üreten genin, organizma dışındaki organizmalarda yayılmasının sınırlandırılması Metarhizium mantarlar başka bir potansiyel endişe kaynağıdır. Bir güvenlik önlemi eklemek olabilir sağkalımı azaltan genetik anahtarlar mantar iç ortamın dışındaki. Ancak aynı zamanda bazı doğal özellikleri de vardır. Metarhizium Mantarlar - büyük, havadan yayılmayan ve ultraviyole ışığa duyarlı sporları gibi - dağılma riskini azaltır.
Umut verici olmakla birlikte, sivrisinekleri genetik olarak işlenmiş mantarlarla temelde zehirleme stratejisi garanti edilmez. Sivrisinekler buna direnç gösterebilir. Fakat her yıl yüz binlerce insanın bu ölümcül oyunda patojenlere karşı ölmesiyle, belki de kesin olan tek şey, rakiplerimiz gibi, stratejilerimizi de geliştirmeye devam etmemiz gerektiğidir.
Yazar hakkında
Antonis Rokas, Cornelius Vanderbilt Biyolojik Bilimler Bölüm Başkanı ve Biyolojik Bilimler ve Biyomedikal Bilişim Profesörü, Vanderbilt Üniversitesi
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
Amazon'un En Çok Satanlar listesinden Çevre Üzerine Kitaplar
"Sessiz Bahar"
kaydeden Rachel Carson
Bu klasik kitap, pestisitlerin zararlı etkilerine ve doğal dünya üzerindeki etkilerine dikkat çekerek çevrecilik tarihinde bir dönüm noktasıdır. Carson'ın çalışması, modern çevre hareketine ilham vermeye yardımcı oldu ve çevre sağlığının zorluklarıyla boğuşmaya devam ettiğimiz günümüzde geçerliliğini koruyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Yaşanmaz Dünya: Isındıktan Sonra Yaşam"
David Wallace-Wells tarafından
Bu kitapta David Wallace-Wells, iklim değişikliğinin yıkıcı etkileri ve bu küresel krizin acilen ele alınması gerektiği konusunda kesin bir uyarı sunuyor. Kitap, harekete geçmezsek karşı karşıya kalacağımız geleceğe iç karartıcı bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünyadan örneklere dayanıyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Ağaçların Gizli Hayatı: Ne Hissediyorlar, Nasıl İletişim Kuruyorlar? Gizli Bir Dünyanın Keşifleri"
kaydeden Peter Wohlleben
Bu kitapta Peter Wohlleben, ağaçların büyüleyici dünyasını ve ekosistemdeki rollerini araştırıyor. Kitap, bilimsel araştırmalardan ve Wohlleben'in bir ormancı olarak kendi deneyimlerinden yola çıkarak ağaçların birbirleriyle ve doğal dünyayla etkileşiminin karmaşık yollarına dair içgörüler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Evimiz Yanıyor: Bir Ailenin ve Krizdeki Bir Gezegenin Sahneleri"
Greta Thunberg, Svante Thunberg ve Malena Ernman tarafından
Bu kitapta, iklim aktivisti Greta Thunberg ve ailesi, iklim değişikliğini ele almanın acil ihtiyacı konusunda farkındalık yaratma yolculuklarının kişisel bir anlatımını sunuyor. Kitap, karşılaştığımız zorlukların ve harekete geçme ihtiyacımızın güçlü ve dokunaklı bir anlatımını sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Altıncı Yok Oluş: Doğal Olmayan Bir Tarih"
Elizabeth Kolbert tarafından
Bu kitapta Elizabeth Kolbert, insan faaliyetinin neden olduğu türlerin devam eden kitlesel yok oluşunu araştırıyor, insan faaliyetinin doğal dünya üzerindeki etkisine ciddi bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünya örneklerinden yararlanıyor. Kitap, Dünya'daki yaşam çeşitliliğini korumak için zorlayıcı bir eylem çağrısı sunuyor.
al
