Генетическая инженерия меняет обоняние комаров

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) впервые успешно изменили с помощью генной инженерии реакцию комаров на запахи, включая запах человека и репеллент ДЭТА. Эта работа не только демонстрирует возможность генетической модификации комаров с помощью современных методов, но и прокладывает путь к пониманию, почему эти насекомые так привлекаются человеком и как эту привлекательность блокировать.

Исследование под руководством Лесли Восшалл, научного сотрудника HHMI в Университете Рокфеллера, опубликовано 29 мая 2013 года в журнале Nature.

В 2007 году была завершена расшифровка полного генома комара Aedes aegypti — переносчика лихорадки денге и жёлтой лихорадки. Позже лаборатория Восшалл переключилась с дрозофил на комаров с целью их генетической модификации.

Первой мишенью стал ген orco, который ранее удаляли у генетически модифицированных мух. Учёные использовали инструмент генного редактирования — цинковые пальцы-нуклеазы — для целенаправленной мутации гена orco у Aedes aegypti. После инъекции в эмбрионы были получены мутантные линии комаров.

Результаты исследования:

• У модифицированных комаров снизилась активность нейронов, связанных с восприятием запахов.
• В поведенческих тестах комары с мутацией в orco продемонстрировали ослабленное предпочтение запаха человека запаху морской свинки, даже в присутствии углекислого газа, который, как считается, усиливает реакцию на человеческий запах.
• Тесты с репеллентом ДЭТА (10% раствор) показали, что мутантные комары одинаково летели на обработанную и необработанную руку, что говорит о невосприимчивости к запаху ДЭТА на расстоянии. Однако, приземлившись на кожу с ДЭТА, они сразу улетали. Это указывает на два независимых механизма восприятия репеллента: дистанционный обонятельный и контактный.

Выводы и перспективы:

Нарушение всего одного гена способно дезориентировать комара в поиске человека. Дальнейшие исследования направлены на изучение взаимодействия белка orco с обонятельными рецепторами, чтобы понять специфику влечения комаров к людям и принципы работы репеллентов для создания средств следующего поколения.