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几十年来,化学杀虫剂一直是控制昆虫的最重要方式,例如将疟疾传播给人类的按蚊(Anopheles)蚊子。不幸的是,这些虫子已经反击,不断发展基因盾牌以保护自己及其后代免受未来的攻击。

今天发表在“寄生虫学趋势”(Trends in Parasitology)上的一篇文章回顾了一系列令人着迷的遗传变化,这些变异赋予了按蚊的杀虫剂抗性。该论文由博士后学者Colince Kamdem和加州大学河滨分校昆虫学系的两位同事撰写。研究结果强调了人类干预,蚊子进化和疾病结果之间的相互作用,并将帮助科学家们制定新的策略来克服杀虫剂的抗药性。

根据世界卫生组织的数据,2015年,大约有2.12亿疟疾病例,估计有429,000人因疟疾而死亡。自2010年以来,增加的预防和控制措施使全球疟疾死亡率降低了29%,抗虫虫的增加强调了对新战略的需求。

“根除疟疾的主要障碍之一是按蚊蚊种的巨大多样性和适应性灵活性,因此更好地了解其产生抗药性能力的基因,行为和生态因素是控制这种疾病的关键,”卡姆德姆说过。

在撒哈拉以南非洲,多种因素,包括广泛使用长效杀虫蚊帐,室内残留喷洒,接触化学污染物,城市化和农业实践,有助于选择对几个类别具有高度抵抗力的疟疾蚊子。杀虫剂

Kamden的文章重点介绍了蚊子适应杀虫剂暴露的几种方法。杀虫剂靶位点的有利突变是抗性的主要来源,突出了人类干预对蚊子基因组的直接影响。其他突变增强了酶的活性,这些酶在杀虫剂到达其在细胞中的靶标之前降解或隔离杀虫剂。在某些情况下,蚊子改变行为以避免接触杀虫剂。

“这些变化发生在分子,生理和行为层面,并且经常发生多种变化。随着DNA测序的可及性,我们现在可以在基因组水平上查明这些进化变化,“Kamdem说。

卡姆德说,蚊子物种之间的高遗传多样性及其交换基因的能力使得难以阻止抗药性群体的发展。使用遗传方法杀死蚊子,阻止它们繁殖或阻止它们传播引起疟疾的寄生虫的基因驱动系统正在开发中,但人们担心的是蚊子也会对这些技术产生抗性。

“大量使用杀虫剂及其对蚊子基因组的影响所获得的见解,对于成功实施基因编辑系统作为控制蚊子传播疾病的新方法至关重要,”Kamdem说。“由于寨卡等蚊子传播疾病的出现,一些国家正在实施或正在准备大规模部署病媒控制策略。最迫切的需求之一是设计基于证据的监测工具,以抵御蚊子不可避免的抵抗。“

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