Komáre s pozmeneným genetickým zápachem ztrácejí prednost lidem

Tím, ze zmení jeden gen, vedci chovali komáru, který nehledá vuni lidí pred ostatními zvíraty. Tým za jedním z prvních úspesných pokusu o genetické inzenýrství komáru verí, ze jejich práce nejen ukazuje, co se dá delat s nejnovejsími genetickými technikami, ale také nám pomáhá lépe porozumet pritazlivosti hmyzu cloveku, a proto jak ho zablokovat.
Vedoucí výzkumný pracovník Leslie Vosshall, výzkumný pracovník Lékarského institutu Howard Hughes (HHMI) na univerzite Rockefeller v New Yorku, uvedl ve svém prohlásení:
"Ted je cas udelat genetiku v techto dulezitých hmyzích vektorových chorobách. Myslím, ze nase nová práce je skvelým príkladem toho, ze to dokázete."
"Tím, ze narusíme jediný gen, muzeme v podstate zmást komára z úkolu hledat lidi," dodává.
Vosshall a jeho kolegové písí o své práci v príspevku publikovaném online v roce 2006 Príroda dne 29. kvetna.
Jejich zpráva vychází z dalsí studie, která byla nedávno zverejnena PLOS ONE, kde výzkumníci z Londýnské skoly hygieny a tropické medicíny ve Velké Británii popisují, jak jsou komári nesoucí malárii silneji pritahováni vuní lidí.

Výchozí bod byl gen v mouchách

Poté, co vedci v roce 2007 oznámili, ze sekvenovali celý genom Aedes aegypti, komár, který nese dengue a zlutou horecku, Vosshall presel z laboratore Drosophila letí ke komárum a snazí se zmenit jejich geny.
Z práce s geneticky upravenými muskami uz ona a její tým uz vedeli o genu nazvaném orco, který byl dulezitý pro smysl pachu. Tak, jak Vosshall vysvetluje, zacali pracovat na tomto genu v komárích:
"... meli jsme nejaké náznaky, ze komári se vzájemne propojují s vuní v jejich prostredí, takze byla dobrá sázka, ze neco v komárích s orco bude v komárích."

Nástroje pro genetické inzenýrství

Mutovat gen orco v Aedes aegypti, tým pouzíval "zinkové prstové nukleázy" (ZFNs), výkonné nástroje, které mohou být navrzeny tak, aby cílily a stepily specifické sekvence genomové DNA.
Za prvé, vstríkali ZFN do embryí komáru a kdyz tito dospeli, vyhledali mutantní jedince a pouzili je k vytvorení mutantních kmenu, aby mohli studovat chování genu orco v komárích.
Objevili to mozkové bunky spojené se snímacími pachy nebyly tak aktivní v geneticky upravených komárích. Ale objevili i dalsí zajímavé zmeny.

Mensí prednost lidského zápachu

Obvykle, pokud jsou prezentovány s volbou mezi lidmi a jinými zvíraty, nemutantní Aedes aegypti komári letí smerem k lidem, pritahovaný jejich vuní.

Ale kdyz Vosshall a kolegové dali svým mutantum komára moznost volby mezi lidskou vuní a morcany, neprokázala lidem prednost. Tak tomu bylo dokonce i v prítomnosti oxidu uhlicitého, která má zvýsit pritazlivost komáru pro cloveka.
Zdá se, ze zmena jednoho genu, genu orco, narusuje schopnost komáru hledat lidskou korist.
Tento experiment vsak nedokázal presne stanovit, jak mutovaný komár ztratil prednost lidského pachu.
Napríklad zmutovaný hmyz ztratil svou schopnost zjistit, ze vune morcat není uprednostnovaná, anebo ztratila schopnost rozlisovat, ze lidský zápach je ten, k nemuz patrí? Nebo zmenený gen zpusobil oba tyto zmeny?

Odpoved na DEET

Ve druhé cásti studie Vosshall a jeho kolegové zjistili, ze komári s mutacemi orco byli pritahováni k lidské pokozce, i kdyz byly chráneny bezným odpuzujícím hmyzem DEET.
Oni je vystavili dvema lidským ramenum: jedna byla natazena v roztoku 10% DEET a druhá nelécená. Hmyz létal rovnomerne na obe ruce, coz ukázalo, ze nemohli cítit DEET.
Nicméne, jakmile mutantní komári pristáli na pazích, rychle odlétli pryc od jednoho slathered v roztoku DEET.

Byly identifikovány dva ruzné mechanismy snímání pachu

Tým dospel k záveru, ze jejich experimenty s DEET o lidských zbraních ukázaly komári pouzívají dva oddelené mechanismy k tomu, aby ucítili DEET.
"Jedním z nich je, co se deje ve vzduchu, a druhé jen dojde, kdyz se komár dotýká kuze," vysvetluje Vosshall.
Diskutovalo se o dvojím mechanismu, ale je to první experiment, který je ukázal.
Vosshalluv tým chce nyní prozkoumat, jak protein orco interaguje s receptory na zápach komáru, aby utvorili jeho smysl.
"Chceme vedet, co se týká techto komáru, které je pro lidi tak specializované," ríká.
"A pokud muzeme také poskytnout prehled o tom, jak fungují stávající odpuzovace, pak muzeme zacít mít nejaké predstavy o tom, co by vypadalo odpudivka prístí generace," dodává.
Dalsí nedávno zverejnená studie naznacují, ze mohou být pouzity bakterie, které zastavují parazity malárie, které se vyvíjejí v komárích.
Napsal Catharine Paddock PhD