亚利桑那大学的研究人员在蚊子身上发现了一种蛋白质，这种蛋白质对于生产有活力的卵子的过程至关重要，并且可以为“蚊子的生育控制”铺平道路。当研究人员选择性地阻止蛋白质的活动 - 他们在女性蚊子中命名为蛋壳组织因子1或EOF-1时，蚊子产卵的蛋壳有缺陷，导致胚胎内部死亡。
在1月8日发表于开放获取期刊PLoS Biology的报告中，该团队表明EOF-1仅存在于蚊子中。因此，任何为使蛋白质功能失调而开发的药物只会影响蚊子，而不会影响其他生物体。
该团队由美国UA杰出教授兼化学与生物化学系主任Roger Miesfeld实验室研究科学家Jun Isoe领导，他希望这种方法可以提供一种方法来中断蚊子卵形成并减少蚊子数量。人类疾病传播的区域，不会伤害蜜蜂等有益昆虫。
“我们专门寻找蚊子独有的基因，然后测试它们在蛋壳合成中的功能作用，”Isoe说。“我们认为还有其他发现可以使用同样的物种导向方法。”
Isoe首先使用生物信息学方法来搜索和鉴定蚊子特有的基因。这些基因在功能方面都不为人所知。研究小组随后创建了小RNA分子，专门抑制基因编码的每种蛋白质。这种技术称为RNA干扰或RNAi，它通过抑制作为蛋白质蓝图的信使RNA分子起作用。
一次一个地关注先前确定的候选基因，在血粉之前将RNAi分子注射到雌性蚊子中。只有雌性蚊子会因为需要血粉来产卵而咬人;男性参观鲜花饮用花蜜。一旦雌性蚊子进行了一次血粉，她的卵泡就会发育，产蛋需要三天时间。
对每只蚊子进行筛选以寻找可存活的后代。在该团队测试的40种蚊子特异性基因中，只有一种EOF-1基因被发现会破坏蛋壳形成并导致蚊子胚胎死亡。
雌性蚊子需要第二次血粉才能生产下一批受精卵。通常，RNAi注射的效果仅持续一个产蛋周期，但在EOF-1的情况下，研究人员惊讶地发现，处理过的雌性在其二至三的其余部分中不再能产生活卵。一周的寿命，即使连续三次血餐。
“这种持久的效果使得EOF-1蛋白成为非常有吸引力的药物靶标，”Miesfeld说。
通过电子显微镜获得的图像显示，当蚊子缺乏EOF-1蛋白时，雌性产卵具有看起来异常的蛋壳。虽然蛋白质的确切功能仍有待阐明，但是Isoe和Miesfeld认为EOF-1可能在昆虫产生活卵产生能力的过程中起到主要作用。
基于这些结果，研究小组设想了一种使用小分子药物的策略，该药物选择性地干扰世界上蚊子传播的人类疾病普遍存在的地区的蚊子EOF-1，导致卵子从未孵化成幼虫。
“我们认为这种策略可能比现在使用的这种策略损害其他生物的机会要低得多，”米斯菲尔德说。“自滴滴涕时代以来，我们已经知道蚊虫种群控制可以降低人类疾病的发病率。这可能是下一代工具，可用于蚊帐和蚊子经常光顾的其他地区。”
在除南极洲以外的所有大陆嗡嗡作响的近3500种蚊子中，有三种属于人类疾病的携带者：伊蚊的蚊子传播黄热病，登革热，基孔肯雅病毒和寨卡病毒;西尼罗河病毒由库蚊(Culex mosquito)传播;和按蚊是疟疾的携带者。为了确保EOF-1的破坏不是实验室培育的蚊子特有的，Isoe对从图森地区的野生种群收集的埃及伊蚊种子进行了测试，结果发现它们的卵受到类似的影响。
“目前可用于控制蚊子的抑制剂已经使用了很长时间，害虫对它们产生了抵抗力，”米斯菲尔德说。“我们的想法是将他们的人口降低到可以打破蚊子和人类之间疾病传播周期的水平。”
作为将发现转变为可商业化的应用程序的第一步，该团队已通过UA的技术转移办公室Tech Launch Arizona提交了关于物种特定发现过程的临时专利。
