遺傳變異讓蚊子從殺蟲劑中存活

UCR  研究顯示殺蟲劑使用太頻繁，正推動蚊子在遺傳上的進化

Sarah Nightingale ｜2018-01-02

一名婦女在東非坦桑尼亞（Tanzania）姆萬扎市（Mwanza）的保健中心掛起蚊帳。廣泛部署長效殺蟲網是殺蟲劑抗性的主要驅動力。
2016 RICCARDO GANGALE/VECTORWORKS,COURTESY OF PHOTOSHARE.
 

在河濱郡（Riverside，美國加利福尼亞州南部的一個郡）(www.ucr.edu ) —

幾十年來，化學殺蟲劑一直是防治昆蟲最重要的方法，像瘧蚊將瘧疾傳播給人類。不幸的是，這些害蟲面對這些防治已經開始反擊，不斷演變基因來保護自己和後代。

迷人的一系列遺傳變化，對殺蟲劑產生抗性，在寄生蟲學的趨勢所發表的一篇文章中提到瘧蚊。該論文由加州大學河濱分校昆蟲學系博士後研究員  Colince Kamdem  和兩位同事撰寫。這些研究明顯指出人類干擾、蚊子進化和疾病結果之間的相互作用，並將幫助科學家制定克服蚊蟲對殺蟲劑產生抗性的新策略。

根據世界衛生組織的統計，到  2015 年，瘧疾病例大約有 2.12 億人，估計有 429,000 人因瘧疾死亡。 雖然自 2010 年以來全球預防和管理措施已經使全球瘧疾死亡率降低 29％ ，但昆蟲對抗藥性的增加強調研發新策略的必要性。

Colince Kamdem 說：「根除瘧疾的主要障礙之一是瘧蚊巨大的多樣性和適應的靈活性，因此深入研究瘧蚊發展抵抗能力的基因、行為和生態因素是防治管理這種疾病的關鍵。」

在撒哈拉沙漠南部的非洲地區，包括廣泛使用蚊帳、室內殘效噴藥、化學污染物、城市化和農業實踐在內的多種因素，有助於選擇對幾類高度抗性的瘧蚊的殺蟲劑。

使用蚊帳、城市化、化學污染物和農業都對在選擇抗藥性的蚊蟲上發揮關鍵作用。

Colince Kamdem 的文章強調蚊子適應殺蟲劑的幾種方法。殺蟲劑容易對蚊蟲的標靶部位(target sites) 產生突變，是產生抗性的主要來源， 強調人類干擾對蚊子基因組的直接影響。  其他突變增強酶在降解或隔離殺蟲劑到達細胞靶點之前的活性。 在某些情況下，蚊子會改變行為，避免與殺蟲劑接觸。

Colince Kamdem 說：「這些變化發生在分子、生理和行為層面，多種變化經常同時發生。 隨著 DNA 測序的可及性，我們現在可以在基因組水平上查明這些演化變化。」

蚊子物種之間的高度遺傳多樣性與交換基因的能力，使得難以阻止其對殺蟲劑產生抗性的群體發展。『基因驅動系統』使用遺傳方法殺死蚊子，阻止它們繁殖或阻止它們傳播引起瘧疾的寄生蟲。目前正在開發中，但令人擔憂的是，蚊子也可能對這些技術產生抗藥性。

Colince Kamdem 說：「從密集使用殺蟲劑獲得的見解及其對蚊子基因組的影響，對於成功實施基因編輯系統（gene editing systems）作為控制蚊媒疾病的新方法非常重要。」

圖片來源：PCT。https://goo.gl/95qMKE

這篇文章的標題是：“人類干擾：驅動蚊子進化的力量”。除了 Colince Kamdem 之外，貢獻者還有昆蟲學博士後和研究的主要作者 Caroline Fouet 和昆蟲學教授 Peter Atkinson （加州大學河濱分校）。

加州大學河濱分校的博士後科學家 Colince Kamdem。

參考原文：

https://goo.gl/1HKyQP

https://goo.gl/95qMKE

註、基因组编輯(genome editing)技術

基因组编輯(genome editing)技術主要依賴一些識别特定序列的核酸酶在 DNA 上切割，造成雙股 DNA 斷裂，進而利用非同源末端接合機制(non-homologous end joining, NHEJ)來修復 DNA 斷點，由於極易發生錯誤(缺失/插入)進而造成移碼突變，因此可以達到基因剔除的目的；或是利用同源重组機制(homologous recombination)針對斷點附近的基因序列進行序列置換(HDR, homology direct repair)。近年來，基因组编輯的實驗技術有了快速的進展，其中 TALEN 以及 CRISPR 技術因其載體易構築，以及突破物種限制的優點，迅速被科學家們接受並應用於基因功能的研究。

https://goo.gl/wizfH6