Anonim

Svampe supercharged med edderkopp og scorpion gift faller mygg

Biologi

Michael Franco

14. juni 2017

Svampen får også mygg til å gi et grønt fluorescerende protein, slik at forskerne kan spore deres effekt av deres sporer (Kreditt: Brian Lovett)

Når det gjelder å bekjempe malaria, trenger forskere ikke bare å stoppe morderen kald i sporene sine, men de må også sørge for at deres løsninger bare skader sykdomsbærende mygg og ikke resten av miljøet. En ny turboladet sopp ut av University of Maryland lover å gjøre akkurat det.

Svampen Metarhizium pingshaensei er en naturlig drapsmann av sykdomsbærende mygg, inkludert Anopheles gambiae og Aedes aegypti.

"Svampen smitter insektet via sporer, " brian lovett, en kandidat student i UMD avdelingen av entomology og en medforfatter av papiret fortalte new atlas. "En spore lander på insekt overflaten, og hvis kjemi og topografi av cuticle er egnet for sopp, vil det spire og produsere en kort germ tube som svulmer for å produsere en infeksjon struktur. Infeksjon struktur av sopp vokser deretter ned i og gjennom kutikula i insektblodet. Her skifter soppen form og knopper ut i et gjærlignende enkeltcellet stadium som sprer seg gjennom insektet.

I naturen skjønner det imidlertid en god mengde sporer for å få ned en mygg. Så UM-forskerne, sammen med kolleger fra Burkina Faso, Kina og Australia, genetisk utviklet soppen for å uttrykke toksiner fra den nordafrikanske ørkenskorpionen og en annen avledet fra den australske Blue Mountains-trekkspinnen.

Den resulterende "super sopp " var sterk nok til å drepe en mygg med bare en spore. Hva mer er, er soppen naturlig spredbar.

"Når insektet er drept, vokser soppen ut gjennom kadaver s cuticle og produserer sporer på insekt overflaten som er så tilgjengelig for å infisere neste generasjon av insekter, " lovett fortalte oss.

Den endrede soppen virker fordi skorpiontoksinen blokkerer natrium kjemiske kanaler i buggen, mens giftet fra edderkoppen slår ned kalium og kalsiumkanaler. I tester stoppet soppen også mygg fra å mate på blod. Å, og sporene ble også designet for å gi av et grønt fluorescerende protein, slik at forskere kunne spore effekten av deres tilnærming.

Lovett sa at mellom svampens evne til å drepe mosquitos og stoppe dem fra fôring, kunne de forhindre overføring av malaria med 90 prosent om fem dager.

Kanskje mer imponerende skjønt, skapte ingeniører sporene for å bare uttrykke toksinene når de var inne i myggets blod, slik at det ikke var sjanse for at de lekk ut i miljøet. Videre viste de også at soppene var trygge mot honningbier ved å utsette biene for å være stoffbelagt med soppen og ved å sprøyte dem med en flytende sporeoppløsning. To uker senere, hadde ingen bier dødd. På samme måte hadde svampen ingen effekt på insekter nært knyttet til mosquitoes som gnats og midges.

"Giftene vi bruker er sterke, men helt spesifikke for insekter, " sa Raymond St. Leger, professor i UMD-avdelingen for entomologi og seniorforfatter av studien, i en uttalelse. "De er bare uttrykt av sopp når i et insekt. I tillegg svampen gjør ingenting i det hele tatt til bier og andre gunstige arter. Så vi har flere forskjellige lag av biosikkerhet på jobben. "

I tester var den giftige svampen giftig for å drepe selv mykgjørende insektsmiddelresistente mygg.

"WHO har identifisert insektmiddelresistens som den største trusselen mot effektiv myggkontroll, som ikke bare er relevant for malaria, men for en rekke myggbårne sykdommer som dengue, gul feber, viral encefalitt og filariasis, sier St. Leger. "I motsetning til kjemiske insektmidler som bare målretter mot natriumkanaler, rammer mange edderkopp- og skorpiontoksiner nervesystemet kalsium- og kaliumionkanaler, så insekter har ingen eksisterende bestandighet. "

Det neste skrittet for forskerne er å utvide testene deres i Burkina Faso, hvor de for tiden bruker en skreddersydd kabinett for å gjennomføre sin forskning. Deres håp er å distribuere sporer i feltet på ville mygg. Skulle det være effektivt, kan giftig sopp bli med andre malaria-bekjempende tiltak, inkludert bruk av et syntetisk syntetisk protein for å kurere infiserte mennesker; bruker en vaksine for å forhindre infeksjon i utgangspunktet; og genetisk modifisere mygg for å utvikle motstand mot malariaparasitten (og å ha glødende øyne!).

Forskernes arbeid er publisert i tidsskriftet Scientific Reports .

Kilde: University of Maryland via EurekAlert

Svampen får også mygg til å gi et grønt fluorescerende protein, slik at forskerne kan spore deres effekt av deres sporer (Kreditt: Brian Lovett)

Anbefalt Redaksjonens