A szúnyog fejéből kiálló függelékek tartalmazzák azokat az érzékelő rendszereket, amelyek szinte teljes mértékben biztosítják az élőlény azon képességét, hogy a szaporodásához és túléléséhez kritikus fontosságú kémiai jelek széles skáláját észlelje és reagáljon rájuk.

Molekuláris szinten ezek a rendszerek a kemoszenzoros receptorok három családját alkotó génekre támaszkodnak. Ezek közé a gének közé tartoznak az ízlelő receptorok, az ionotróp receptorok és a szaganyag receptorok, amelyek együttesen az alapvető viselkedések széles skáláját segítik elő.

Annak jobb megértése érdekében, hogy ezek a kemoszenzoros útvonalak hogyan segítik a maláriát terjesztő Anopheles coluzzii szúnyogot a betegség továbbításában, LJ Zwiebel, a Cornelius Vanderbilt tanszék és a biológiai tudományok professzora és laboratóriuma CRISPR génszerkesztési technikákat használt fel olyan mutáns szúnyogok létrehozására, amelyekben fel tudták térképezni és funkcionálisan jellemezni az Ir76b néven ismert, döntően fontos IR-gén szerepét.

Sikerült finoman, mikroinjekcióval CRISPR-összetevőket juttatnunk a szúnyoglárvák petéibe, amivel genetikai elemeket illesztettünk be pontosan az Ir76b lokuszba, hogy megzavarjuk és lokalizáljuk a génexpressziót

– mondta Zi Ye, az első szerző társszerzője, Zwiebel laboratóriumának végzős hallgatója.

A Vanderbiltben és más egyetemeken végzett korábbi munkák miatt a Zwiebel-labornak jó oka volt feltételezni, hogy az Ir76b egy kulcsfontosságú társreceptorként működik, amely szükséges ahhoz, hogy aktív IR-komplexek alakuljanak ki a szúnyog fejfüggelékein. Az általuk gyűjtött adatok alátámasztották ezt a meggyőződést.

Megmutattuk, hogy a nőstény szúnyogoknak szükségük van az IR-útvonalakra az aminokra adott szagló- és valószínűleg ízlelési válaszokhoz, amelyek kémiai vegyületek sokféle családját alkotják, amelyek közé tartozik az ammónia, az emberi testszag fontos összetevője, amely vonzza a szúnyogokat. Még meggyőzőbb, hogy felfedeztük, hogy az Anopheline szúnyogok viselkedésileg igénylik az Ir76b-t a párzáshoz és a vérétkezéshez (a tényleges szíváshoz, nem a csípéshez)

– mondta Zwiebel, aki egyben a farmakológia professzora is.

Az adatok az Ir76b szagló- és ízlelési útvonalakon átívelő, különálló szerepét tárják fel, és fényt derítenek egy lehetséges molekuláris célpontra az új betegségvektor-ellenőrzési stratégiák megtervezéséhez.

Az egyik izgalmas felfedezés, amit találtunk, a szúnyog antennák neuronális válaszának szokatlanul fokozott aktivitása több aminra, amelyek az emberi verejték összetevői

– mondta Alex Liu, a tanulmány társszerzője és Zwiebel laboratóriumának posztdoktori ösztöndíjasa.

A szúnyogok által terjesztett betegségek, mint például a malária, az emberiség hajnala óta fennállnak. A fejlődő világ nagy része számára ezek a betegségek folyamatos, egzisztenciális globális egészségügyi válságot jelentenek, amely évente több mint 500 000 ember haláláért felelős. Ez és más, szúnyogokkal kapcsolatos kutatások megnyitják az utat a vérszívók által terjesztett betegségek megszüntetéséhez.

Ezek az adatok rámutatnak a szúnyogok kemoszenzoros rendszere és viselkedése közötti összetett kölcsönhatásokra. Egy új célpontra is rámutatnak a malária és más betegségek szúnyogok általi terjedésének ellenőrzésére

– mondta Zwiebel.

Forrás: Phys.org