Teknik jantan beracun: Serangga yang direkayasa menggunakan protein racun untuk memerangi penyakit
Para peneliti telah mengembangkan metode biologis inovatif untuk memerangi hama serangga dengan memperpendek umur serangga wanita, penting untuk penularan penyakit.
“Teknik jantan beracun” secara genetik merekayasa laki -laki untuk mentransfer protein racun selama kawin, secara drastis mengurangi umur betina dan kemampuan mereka untuk menyebarkan penyakit seperti malaria dan zika. Metode ini menjanjikan kontrol penyakit yang lebih cepat dan lebih aman dibandingkan dengan pestisida tradisional dan dapat menandai era baru dalam manajemen hama.
Metode Pengendalian Hama Revolusioner
Para ilmuwan telah mengembangkan metode pengendalian hama biologis yang inovatif yang dapat secara dramatis mengurangi ancaman hama serangga, termasuk nyamuk pembawa penyakit. Pendekatan baru ini, yang disebut Teknik Jantan Beracun (TMT), menawarkan hasil yang lebih cepat dan lebih efektif dibandingkan dengan metode yang ada.
Diterbitkan hari ini (7 Januari) di Komunikasi Alamteknik ini dibuat oleh para peneliti dari Applied Biosciences dan ARC Center of Excellence dalam Biologi Sintetis di Macquarie University. TMT melibatkan modifikasi serangga pria secara genetik untuk menghasilkan protein racun dalam semen mereka yang secara khusus menargetkan serangga lain. Ketika laki -laki yang dimodifikasi ini kawin dengan wanita, protein racun ditransfer, secara signifikan memperpendek umur betina dan mengurangi kemampuan mereka untuk menyebarkan penyakit.
Dampak pada Kesehatan dan Pertanian Global
Hama serangga menimbulkan ancaman terhadap kesehatan dan pertanian global, menyebabkan ratusan ribu kematian, jutaan infeksi, dan biaya miliaran perawatan kesehatan dan kerusakan tanaman setiap tahun.
Di nyamuk seperti Aedes Aegypti Dan Anopheles gambiae, Hanya betina menggigit dan menular penyakit seperti malaria, demam berdarah, zika, penyakit chikungunya, dan demam kuning.
Pestisida menghadapi keefektifan yang menurun karena resistensi dan telah menyebabkan kerusakan pada non-target jenis dan ekosistem. Biokontrol genetik telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan.
Keuntungan dari Teknik Pria Beracun
Teknik saat ini seperti teknik serangga steril (duduk) atau serangga yang membawa gen mematikan (ridl) bekerja dengan melepaskan sejumlah besar laki -laki yang disterilkan atau dimodifikasi secara genetik untuk kawin dengan betina liar.
Sementara betina yang dikawinkan ini tidak menghasilkan keturunan atau hanya keturunan jantan, mereka terus membungkuk dan menyebarkan penyakit sampai mereka mati secara alami – yang berarti populasi betina yang menggigit hanya berkurang ketika generasi berikutnya muncul.
Dengan segera mengurangi populasi wanita yang menggigit, TMT menawarkan keunggulan yang signifikan dibandingkan metode biokontrol genetik yang bersaing.
Respon cepat terhadap penularan penyakit
“Seperti yang telah kami pelajari COVID 19Mengurangi penyebaran penyakit ini secepat mungkin adalah penting untuk mencegah epidemi, ”kata penulis utama Sam Beach.
“Dengan menargetkan nyamuk betina itu sendiri daripada keturunannya, TMT adalah teknologi biokontrol pertama yang dapat bekerja secepat pestisida tanpa juga merusak spesies yang menguntungkan.”
Tes laboratorium menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) menunjukkan bahwa betina yang dikawinkan dengan jantan TMT memiliki umur yang dipersingkat sebesar 37-64 persen dibandingkan dengan yang dikawinkan dengan laki -laki yang tidak dimodifikasi.
Model komputer memprediksi bahwa menerapkan TMT ke Aedes Aegyptispesies nyamuk yang sangat agresif yang terutama bertanggung jawab untuk mentransmisikan demam berdarah dan Zika, dapat mengurangi tingkat pemberian darah-faktor kunci dalam penularan penyakit-dengan 40 hingga 60 persen dibandingkan dengan metode yang ditetapkan.
Pengujian keamanan yang ketat
Keselamatan dan keselamatan lingkungan adalah pusat dari pendekatan TMT. Racun secara alami mengandung campuran banyak protein, dan yang digunakan dalam TMT dipilih dengan sangat hati -hati.
Target mereka hanya ada di dalam invertebratajadi mereka tidak beracun dengan cara apa pun bagi mamalia, dan mereka tidak mungkin menyebabkan kerusakan ketika dikonsumsi oleh serangga yang menguntungkan karena toksisitas oral mereka sangat rendah.
Studi saat ini dilakukan di laboratorium Associate Professor Maciej Maselko dan memberikan bukti konsep untuk pendekatan terobosan ini untuk menekan populasi spesies hama.
“Kita masih perlu menerapkannya dalam nyamuk dan melakukan pengujian keselamatan yang ketat untuk memastikan tidak ada risiko terhadap manusia atau spesies non-target lainnya,” kata Associate Professor Maselko.
“Solusi inovatif ini dapat mengubah cara kami mengelola hama, menawarkan harapan bagi komunitas yang lebih sehat dan masa depan yang lebih berkelanjutan,” kata Beach.
Referensi: “Protein racun rekombinan dalam cairan seminal serangga mengurangi umur betina” oleh Samuel J. Beach, dan Maciej Maselko, 7 Januari 2025, Komunikasi Alam.
Doi: 10.1038/s41467-024-54863-1
Minat yang bersaing: MM dan SJB telah mengajukan aplikasi paten (AU2023903662A0) kepada kantor Paten Australia yang berkaitan dengan pemberdayaan teknik pria beracun.
