去掉吸血基因

蚊子愛上糖水

西南大學科學家找到蚊子愛吸血的元兇

本已會說話的3歲孩子，只因被蚊子叮了個包，8年后大腦萎縮，變得不會說話。據統計，全世界每年5億多人因蚊子叮咬得病，其中100多萬人死亡。說起無處不在的吸血蚊子，很多人都是既厭惡又無奈。好消息來了，西南大學的科學家發現蚊子的吸血欲望是由體內一種基因控制的，去掉這種基因，蚊子的口味就會大變，不再愛喝血，而是改喝糖水；即使喝了血，也會消化不良。

蚊子吸血關鍵基因：miR-1174

“蚊子吸血和micro-RNA-1174（miR-1174）基因的調控密切相關。”11月14日，剛從美國深造回國的劉仕平接受了重慶晚報記者采訪。

劉仕平是西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室的副研究員，2011年，他到美國加州大學河濱分校昆蟲系從事博士后研究工作，師從美國科學院院士亞歷山大·瑞克赫爾（Alexander.S.Raikhel）教授。瑞克赫爾教授長期從事蚊子的相關研究，是國際頂尖級的昆蟲分子生物學家和免疫學家。在國內一直從事家蠶研究的劉仕平在加州大學開始了蚊子的研究。

在尋找研究課題時，miR-1174基因引起了劉仕平的注意。“這個基因屬于吸血蚊子所特有，而且只存在于蚊子中腸里，中腸是蚊子消化血液的器官。”劉仕平說，2007年，法國路易斯巴斯德大學和澳大利亞因斯布魯克醫科大學的研究人員在按蚊中發現了這種基因，但這個基因究竟有什么用，則一直沒有研究。

隨后近兩年，劉仕平就對蚊子特異性和中腸特異性miR-1174進行了重點研究，2014年9月22日，研究成果《蚊子特異miR-1174通過靶向絲氨酸羥甲基轉移酶(SHMT)來控制中腸的關鍵功能》在美國科學院院報上發表，劉仕平為第一作者。

去掉miR-1174蚊子愛上糖水

實驗中，劉仕平發現當蚊子去掉miR-1174基因時，這些專愛吸血的埃及伊蚊、岡比亞按蚊們，突然就性情大變，大部分都不吸血了。“有小部分還會吸少量血，但也無法消化。”劉仕平說，即使蚊子吸了血，這些血卻只能保存在胃里，無法像以前那樣進入腸道消化。一周過去，這些蚊子胃中的血還是鮮紅的。

對血失去興趣的蚊子們，轉而愛上了糖水。劉仕平說，實驗室中喂養蚊子的食物是糖水，蚊子們看到糖水就欲罷不能，整個肚子吃撐了都還在吃，吃進去的糖水只能儲存在胃中，有的腹部被撐破，有的再也飛不起來，只能在地上跳。

“蚊子們的壽命也大大縮短。”劉仕平說，在由充足食物和水源情況下，野外蚊子的壽命一般是2-3個月，實驗室中蚊子壽命可達3個月，但去掉miR-1174基因后的蚊子，大部分最多只能存活半個月，一個月后幾乎全部死亡。由于不能吸收營養，卵巢不能正常發育，無法孕育下一代。

該研究結果得到國際同行的高度重視。論文審稿專家評價：“這是一項非常有趣的發現，在蚊蟲研究領域無疑是一個令人振奮的消息，在控制蚊蟲或病原媒介昆蟲方面有重大的理論和應用價值。”

讓蚊子越來越少

“讓蚊子不再吸血，對人類健康意義重大。”劉仕平介紹，由蚊子傳播的疾病多達80多種，每年有5億多人被蚊子傳染上疾病，100多萬人死于蚊子傳播的疾病中。

“我有一位侄女被蚊子咬了后，現在已經不能說話。”劉仕平說，他的侄女3歲時被蚊子叮咬，起了紅包，當時大人也沒在意。兩三天后出現感冒癥狀，后來一直發燒，最后被診斷為乙型腦炎。現在侄女11歲，已經不會說話，“醫生說病毒侵入神經系統，損傷了語言中樞，導致大腦萎縮。”

怎么讓蚊子不再吸血呢？“目前從科學理論來說已經可行。”劉仕平說，將雄蚊子去掉miR-1174基因后，放到野外與雌性蚊子交配，它們的下一代就會遺傳轉基因蚊子的特性，最后蚊子會越來越少。劉仕平期望建立一個蚊子研究平臺，進一步研究蚊子吸血和繁殖的分子調控機制。重慶晚報記者羅靜

豬器官有望用于人體

2011年，南京醫科大學宣布，供體短缺的情況很快將得到緩解。該校代謝疾病研究中心從事轉基因大動物領域研究的專家們，已成功完成了基因改造豬的異種移植大動物試驗研究。這提示，將克隆基因改造豬的器官應用于人體，指日可待。

據介紹，由南京醫科大學代謝疾病研究中心副主任戴一凡教授領導的課題組，于2002年已經成功研究出轉基因敲除豬。研究者將豬的會引起排斥反應最關鍵的基因敲除，再加入某些人的基因，經過這種基因改造的豬，就成為不會引起免疫排斥反應的萬能供體。目前，這種基因改造豬的器官已具備應用于臨床、服務于病人的成熟條件。

據介紹，基因改造豬渾身器官都是寶，角膜、皮膚、胰島、肝臟、腎臟等器官均有望成為人異種器官移植供體。

春蠶吐出了彩絲

自古以來，春蠶吐出的都是銀絲，需要經過印染才能變成五顏六色。能不能使蠶自己吐出七彩蠶絲呢？2005年，西南大學蠶桑學重點實驗室經過2年多的攻關，運用基因改變辦法發明出一種有色繭絲固色技術，這種天然生成的彩色蠶絲無毒副作用，已在重慶涪陵等地推廣使用。

通過對家蠶基因的研究，該實驗室已研制出可以吐紅、黃、綠等40多個顏色絲的蠶。中國家蠶基因組計劃攻關組長夏慶友教授說，蠶的生長過程就是從卵到蠶，蠶變成蠶蛹吐絲，蠶蛹又破繭變成蛾，蛾再孵卵，“我們現在已找到讓蠶蛹變成蛾基因的方法。通過培育敲掉這種基因的家蠶，使蠶蛹不再化蛾。”

通過基因控制，還可以讓家蠶生“男”不生“女”。假如在生產中實現飼養雄蠶化，蠶絲產業的整體效益可以提高20倍左右。“變性蠶”的研究成功，對其它動物的性別控制研究很有參考價值。比如讓奶牛雌性化，提高產奶量；讓魚雄性化，使肉質更鮮美等等。

山羊吐絲硬比鋼絲

由美國懷俄明大學分子生物學教授蘭迪·路易斯帶領的研究小組，開發一種新的結合方式———將蜘蛛網蜘蛛絲的基因與山羊基因相結合，從而產生出轉基因山羊。

這種轉基因山羊能產生普通的蜘蛛絲。這種構成蜘蛛網的同樣物質由它們的乳腺產生。山羊所產的羊奶中含有一種獨特的蛛絲蛋白。利用這種蛛絲蛋白制造的蛛絲纖維比尼龍更具伸縮性，比鋼絲強度更強。如果把很多蜘蛛絲擰成一股繩的話，它足夠強韌，可制成防彈背心、降落傘繩，或航母上幫助戰斗機在甲板上降落的纜繩。蜘蛛絲還可制成人造韌帶和人造腱。

環保豬排便污染更小

在美國，僅一個養豬場每年就可產豬達250萬頭，隨之不斷生成的糞便總量超過了許多大城市的排泄物。為了減輕豬糞造成的水源污染，加拿大安大略省威爾夫大學的一個研究小組做了頗具獨創性的嘗試：培育一種改變了遺傳特性的約克郡豬，他們把這種新品種稱為環境保護豬。

環保豬可比普通豬更多地從飼料中吸收磷，于是使豬糞中磷的污染量減少了20％～50％，排泄物的氣味更小。

約克郡豬還成了餐桌上深受歡迎的佳肴。這些遺傳工程技術的產物與普通豬的唯一區別，是多了一點老鼠和腸道普通大腸桿菌的DNA（脫氧核糖核酸），它們導致豬的唾液腺產生植酸酶。

野生非洲水牛能馴服

人類對動物進行馴服，使它們為人類服務，但并不是所有的動物都能被成功馴服，比如非洲水牛等。來自德國、俄羅斯和瑞典的科學家發現了一套負責動物馴服的遺傳基因。科學家發現了動物馴服基因，未來可通過基因改變，馴服非洲水牛等動物。

動物馴服基因的發現可幫助家畜育種家、農民、動物學家更好地飼養動物，更充分地了解動物所需，改善動物與人類的互動關系，也可能得到更精確的育種戰略。