Moskitos mit verändertem Geruch Gen verlieren Präferenz für Menschen

Durch die Veränderung eines Gens haben Wissenschaftler eine Mücke gezüchtet, die den Geruch von Menschen gegenüber anderen Tieren nicht bevorzugt. Das Team hinter einem der ersten erfolgreichen Versuche, Moskitos genetisch zu manipulieren, glaubt, dass ihre Arbeit nicht nur zeigt, was mit den neuesten genetischen Techniken gemacht werden kann, sondern auch hilft, die Anziehungskraft des Insekts auf den Menschen besser zu verstehen und somit zu blockieren.
Lead Researcher Leslie Vosshall, ein Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Ermittler an der Rockefeller University in New York, sagt in einer Erklärung:
"Die Zeit ist gekommen, Genetik bei diesen wichtigen Krankheitsvektorinsekten zu machen. Ich denke, unsere neue Arbeit ist ein großartiges Beispiel dafür, dass Sie es schaffen können."
"Durch die Störung eines einzelnen Gens können wir die Mücke grundlegend von ihrer Aufgabe, Menschen zu suchen, verwirren", fügt sie hinzu.
Vosshall und Kollegen schreiben in einem online veröffentlichten Papier über ihre Arbeit Natur am 29. Mai.
Ihr Bericht folgt einer anderen Studie, die kürzlich in PLUS EINS, wo Forscher der Londoner Schule für Hygiene & Tropenmedizin in Großbritannien beschreiben, wie Malaria-tragende Mücken vom Geruch von Menschen stärker angezogen werden.

Ausgangspunkt war ein Gen in Fliegen

Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...2/index.html Nachdem Wissenschaftler 2007 bekannt gegeben hatten, dass sie das komplette Genom von Aedes aegypti, die Mücke, die Dengue und Gelbfieber trägt, wechselte Vosshall den Fokus ihres Labors aus Drosophila fliegt zu Mücken und macht sich daran, ihre Gene zu verändern.
Durch die Arbeit mit gentechnisch veränderten Fliegen wussten sie und ihr Team bereits von einem Gen namens Orco, das für den Geruchssinn der Fliege wichtig war. Also, wie Vosshall erklärt, begannen sie, an diesem Gen in Mücken zu arbeiten:
"... wir hatten einige Hinweise, dass Moskitos mit Gerüchen in ihrer Umgebung interagieren, also war es eine gute Wette, dass etwas mit Orco in Moskitos interagieren würde."

Gentechnische Werkzeuge

Um das orco Gen zu mutieren Aedes aegyptiDas Team verwendete "Zinkfinger-Nukleasen" (ZFNs), mächtige Werkzeuge, die so entworfen werden können, dass sie spezifische Sequenzen von genomischer DNA anzielen und spalten können.
Zuerst injizierten sie ZFNs in Mückenembryonen, und wenn diese gereift waren, suchten sie mutierte Individuen und nutzten diese, um Mutantenstämme zu erzeugen, so dass sie das Verhalten des Orco-Gens bei Moskitos untersuchen konnten.
Sie haben das entdeckt Gehirnzellen, die mit Geruchsempfindungen in Verbindung gebracht wurden, waren nicht so aktiv in den gentechnisch veränderten Moskitos. Aber sie haben auch einige andere interessante Veränderungen gefunden.

Geringere Vorliebe für menschlichen Geruch

Normalerweise, wenn sie mit einer Wahl zwischen Menschen und anderen Tieren präsentiert werden, nicht mutant Aedes aegypti Moskitos fliegen auf Menschen zu, angezogen von ihrem Geruch.

Aber als Vosshall und seine Kollegen ihren Mutantenmücken eine Wahl zwischen menschlichen Düften und denen von Meerschweinchen gaben, taten sie dies zeigte keine Vorliebe für Menschen. Dies war der Fall sogar in Gegenwart von Kohlendioxid, die die Anziehungskraft von Moskitos auf Menschen erhöhen soll.
Es scheint, dass die Veränderung eines einzigen Gens, des Orco-Gens, die Fähigkeit der Mücke, menschliche Beute zu suchen, stört.
Dieses Experiment hat jedoch nicht genau festgestellt, wie die mutierte Mücke die Vorliebe für menschlichen Geruch verloren hat.
Hat zum Beispiel das mutierte Insekt seine Fähigkeit verloren, festzustellen, dass der Meerschweinchengeruch nicht der bevorzugte ist, oder hat es die Fähigkeit zu unterscheiden, dass der menschliche Geruch der richtige ist? Oder hat das veränderte Gen beide Veränderungen verursacht?

Antwort auf DEET

In einem zweiten Teil ihrer Studie stellten Vosshall und Kollegen fest, dass die Moskitos mit Orco-Mutationen von der menschlichen Haut angezogen wurden, auch wenn sie von dem gewöhnlichen Insektenretentionsmittel DEET geschützt waren.
Sie setzten sie zwei menschlichen Armen aus: eine in einer Lösung von 10% DEET und die andere unbehandelt. Die Insekten flogen gleichmäßig auf beide Arme und zeigten daher, dass sie den DEET nicht riechen konnten.
Sobald jedoch die Mutantenmücken auf den Armen landeten, flogen sie schnell weg von der mit DEET-Lösung bestrichenen.

Zwei verschiedene Geruchsmechanismen identifiziert

Das Team kam zu dem Schluss, dass ihre Experimente mit DEET an menschlichen Waffen zeigten Moskitos benutzen zwei getrennte Mechanismen, um das DEET zu fühlen.
"Einer ist, was in der Luft passiert, und der andere kommt nur zum Einsatz, wenn die Mücke die Haut berührt", erklärt Vosshall.
Es wurde von einem dualen Mechanismus gesprochen, aber dies ist das erste Experiment, das es zeigt.
Vosshalls Team möchte nun untersuchen, wie das Orco-Protein mit den Geruchsrezeptoren der Mücke interagiert, um seinen Geruchssinn zu formen.
"Wir wollen wissen, worum es bei diesen Moskitos geht, die sie so speziell für Menschen machen", sagt sie.
"Und wenn wir auch Einblicke geben können, wie bestehende Abwehrmittel funktionieren, dann können wir anfangen, ein paar Ideen darüber zu haben, wie ein Abwehrmittel der nächsten Generation aussehen würde", fügt sie hinzu.
In einer anderen kürzlich veröffentlichten Studie schlagen US-Forscher vor, dass es möglich sein könnte, ein Bakterium zu verwenden, das verhindert, dass sich Malariaparasiten in Mücken entwickeln.
Geschrieben von Catharine Paddock