Основное

Генетически модифицированные (ГМ) комары - это комары, в которые искусственно внедрены гены, изначально не присутствующие в насекомом. Цель состоит в том, чтобы контролировать популяции комаров и уменьшить распространение болезней, переносимых комарами, таких как малярия, денге, Зика и чикунгунья. ГМ комары созданы с геном, ограничивающим самовоспроизведение, который предотвращает выживание женских особей до взрослого возраста, и геном флуоресцентного маркера для их идентификации в дикой природе.

Для создания ГМ комаров ученые используют процесс, называемый трансгенезом, который включает введение чужеродной ДНК в геном комара. Обычно это делается путем инъекции ДНК в эмбрионы комаров с помощью тонкой иглы. ДНК содержит желаемые гены, такие как те, которые делают самок бесплодными или вызывают гибель потомства до достижения взрослого возраста. Она также включает ген флуоресцентного маркера, чтобы ГМ комаров можно было отличить от диких.

После инъекции ДНК эмбрионам позволяют развиться во взрослых комаров, которые затем разводятся для создания колонии ГМ комаров. В дикую природу выпускаются только мужские особи ГМ комаров, так как они не кусаются и не могут распространять болезни. После выпуска ГМ самцы спариваются с дикими самками, передавая эти гены и со временем уменьшая популяцию. Например, компания Oxitec выпустила более 1 миллиарда ГМ комаров Aedes aegypti в Бразилии, на Каймановых островах, в Панаме и США с 2019 года, успешно подавляя местные популяции этого вида, распространяющего денге, Зику и другие заболевания.

Термины

• Aedes aegypti: Вид комаров, который является основным переносчиком вирусов денге, Зика, чикунгуньи и желтой лихорадки.

• Чикунгунья: Вирусное заболевание, передаваемое комарами Aedes, вызывающее лихорадку и сильную боль в суставах.

• Денге: Вирусная инфекция, передаваемая комарами, вызывающая гриппоподобное заболевание и способная развиться в потенциально смертельное осложнение, называемое тяжелой денге.

• Ген флуоресцентного маркера: Ген, который заставляет ГМ комаров светиться под специальным светом, позволяя исследователям идентифицировать их в дикой природе.

• Генетически модифицированные (ГМ) комары: Комары, в которые искусственно внедрены гены, изначально не присутствующие в насекомом, с целью контроля популяций и уменьшения распространения болезней.

• Малярия: Опасное для жизни заболевание, вызываемое паразитами, передающимися людям через укусы инфицированных самок комаров рода Anopheles.

• Трансгенез: Процесс введения экзогенного гена, называемого трансгеном, в живой организм, чтобы организм проявил новое свойство и передал это свойство своему потомству.

• Зика: Вирусное заболевание, передаваемое в основном комарами Aedes, которое может вызывать врожденные дефекты и неврологические осложнения.

Аналогия

ГМ комары подобны троянскому коню. Подобно тому, как греки использовали деревянного коня, чтобы тайно провести солдат в Трою, ученые используют ГМ комаров для проникновения в дикие популяции комаров и передачи генов, ограничивающих их способность размножаться и распространять болезни. ГМ "солдаты" спариваются с дикими комарами, и их потомство наследует гены самоограничения и маркера, что в конечном итоге приводит к краху популяции. Это коварный, но эффективный способ борьбы с опасными комарами изнутри.

Заблуждение

Одно распространенное заблуждение заключается в том, что ГМ комары могут кусать людей и вызывать какой-то генетический вред. На самом деле выпускаются только не кусающиеся самцы, а генетические модификации разработаны так, чтобы быть самоограничивающимися и не распространяться на другие организмы. Существует также заблуждение, что уничтожение комаров нанесет ущерб экосистемам. Но целевые виды, такие как Aedes aegypti, являются инвазивными во многих районах и не имеют решающего значения для пищевой цепи. Их уничтожение может фактически восстановить популяции местных видов комаров. Например, на Флорида-Кис использование ГМ комаров для подавления Ae. aegypti, как ожидается, принесет пользу местному солончаковому комару и другим местным видам.

История

1. 1902: Комар Aedes aegypti идентифицирован как переносчик желтой лихорадки.

2. 1930-е-1940-е: Ученые начинают использовать радиацию для вызывания стерильности у самцов комаров как форму контроля популяции.

3. 1950-е-1960-е: ДДТ и другие инсектициды широко используются для борьбы с комарами, но вскоре появляется устойчивость.

4. 1970-е-1990-е: Достижения в генетике и молекулярной биологии прокладывают путь для генетической инженерии комаров.

5. 2002: Ученые из Имперского колледжа Лондона создают первых генетически модифицированных комаров.

6. 2010-е: Полевые испытания ГМ комаров начинаются в нескольких странах, включая Бразилию, Каймановы острова и Малайзию.

7. 2020-е: Программы ГМ комаров расширяются до более крупных масштабов, с выпусками во Флориде и Техасе. Также продвигаются исследования по использованию генного драйва для контроля переносчиков малярии в Африке.

Как использовать

1. Предположим, вы живете в районе с высоким уровнем заболеваемости лихорадкой денге, распространяемой комарами Aedes aegypti. Местные власти могут выпустить самцов ГМ Ae. aegypti для спаривания с дикими самками. Со временем, по мере распространения самоограничивающего гена, популяция Ae. aegypti сократится, уменьшая передачу денге. Вы могли бы поддержать эти усилия, разрешив доступ к вашей собственности для мониторинга комаров и сообщая о любых проблемах команде проекта.

2. Если вы путешествуете в страну, где используются ГМ комары, важно по-прежнему принимать обычные меры предосторожности против укусов комаров, такие как использование репеллента и ношение одежды с длинными рукавами и брюк, особенно на рассвете и закате. ГМ комары не защитят вас напрямую. Это долгосрочная стратегия контроля популяции, а не немедленная личная защита.

3. Как гражданин, вы можете выступать за ответственное использование ГМ комаров в вашем сообществе, если вы живете в районе, пострадавшем от болезней, переносимых комарами. Посещайте общественные собрания, пишите своим представителям и будьте в курсе последних исследований и правил. Поддерживайте усилия по сочетанию ГМ комаров с другими методами контроля, такими как обработанные инсектицидами москитные сетки и улучшение санитарных условий для максимального эффекта.

Факты

• Компания Oxitec выпустила более 1 миллиарда ГМ комаров по всему миру с 2019 года.

• Выпуски ГМ комаров в Бразилии сократили целевые популяции Aedes aegypti до 96%.

• Агентство по охране окружающей среды США одобрило выпуск ГМ комаров во Флориде и Техасе.

• Малярия убивает более 400 000 человек в год, в основном детей до 5 лет в странах Африки к югу от Сахары.

• Ученые оценивают, что методы генного драйва потенциально могут искоренить малярию в течение 20-25 лет.