Wissenschaftler arbeiteten mit Aedes aegypti, das Dengue- und Gelbfieber überträgt. Geänderte Mücken zeigten eine verringerte Präferenz für den Geruch des Menschen.
Forscher haben Mücken gentechnisch verändert, um die Reaktion auf Gerüche zu verändern und die Anziehungskraft der Insekten auf den Menschen zu hemmen.
Im Jahr 2007 kündigten Wissenschaftler den Abschluss der vollständigen Genomsequenz von Aedes aegypti an, der Mücke, die Dengue- und Gelbfieber überträgt. Diese neue Studie, die von Leslie Vosshall, einem Forscher an der Rockefeller University, geleitet wurde, konzentrierte sich auf die Gentechnik der Insekten, um zu verstehen, warum das Insekt so von Menschen angezogen wird und wie man diese Anziehung blockiert.
Bildnachweis: João Trindade
Vosshalls erstes Ziel: ein Gen namens Orco, das ihr Labor vor 10 Jahren bei gentechnisch veränderten Fliegen gelöscht hatte. Die Forscher wussten, dass dieses Gen wichtig ist, damit Fliegen auf Gerüche reagieren können, und glaubten, dass das orco-Gen bei Mücken eine ähnliche Funktion haben könnte.
Vosshalls Team wandte sich an ein gentechnisches Instrument namens Zinkfinger-Nukleasen, um das Orco-Gen in Aedes aegypti spezifisch zu mutieren. Sie injizierten die gezielten Zinkfinger-Nukleasen in Mückenembryonen, warteten auf ihre Reifung, identifizierten mutierte Individuen und erzeugten mutierte Stämme, die es ihnen ermöglichten, die Rolle des Orcos in der Mückenbiologie zu untersuchen. Die gentechnisch veränderten Mücken zeigten eine verminderte Aktivität in Neuronen, die mit der Wahrnehmung von Gerüchen in Verbindung stehen. Dann zeigten Verhaltenstests weitere Veränderungen.
Wenn Sie die Wahl zwischen einem Menschen und einem anderen Tier haben, surrt Aedes aegypti zuverlässig auf den Menschen zu. Aber die Mücken mit Orco-Mutationen zeigten eine geringere Vorliebe für den Geruch von Menschen gegenüber Meerschweinchen, selbst in Gegenwart von Kohlendioxid, von dem angenommen wird, dass es Mücken hilft, auf menschlichen Geruch zu reagieren. Vosshall sagte:
Eine weibliche Aedes aegypti-Mücke ernährt sich vom Arm des HHMI-Ermittlers Leslie Vosshall. Bildnachweis: Zach Veilleux (The Rockefeller University)
Durch die Störung eines einzelnen Gens können wir die Mücke von ihrer Aufgabe, Menschen zu suchen, grundlegend verwechseln.
Als nächstes testete das Team, ob die Mücken mit Orco-Mutationen anders auf DEET reagierten. Wenn sie zwei menschlichen Armen ausgesetzt waren - einer in einer Lösung mit 10% DEET, dem Wirkstoff vieler Insektenschutzmittel, und der andere unbehandelt - flogen die Mücken gleichermaßen auf beide Arme zu, was darauf hindeutete, dass sie das DEET nicht riechen konnten. Aber sobald sie auf den Armen gelandet waren, flogen sie schnell von dem DEET-bedeckten weg. Vosshall erklärte:
Dies zeigt uns, dass es zwei völlig unterschiedliche Mechanismen gibt, mit denen Mücken DEET erkennen. Eines ist das, was in der Luft passiert, und das andere wird erst dann aktiviert, wenn die Mücke die Haut berührt.
Als nächstes wollen Vosshall und ihre Mitarbeiter genauer untersuchen, wie das Orco-Protein mit den Geruchsrezeptoren der Mücken interagiert, damit die Insekten Gerüche wahrnehmen können. Sie sagte:
Wir wollen wissen, was diese Mücken so besonders für den Menschen macht. Und wenn wir auch Einblicke in die Funktionsweise bestehender Repellentien geben können, können wir uns überlegen, wie ein Repellent der nächsten Generation aussehen würde.
Die neue Studie wurde am 29. Mai 2013 in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Fazit: Neue Forschungsergebnisse, veröffentlicht am 29. Mai 2013 in der Zeitschrift Naturkonzentrierte sich auf gentechnisch veränderte Mücken, um zu verstehen, warum das Insekt so von Menschen angezogen wird und wie man diese Anziehung blockiert.
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