科学家们发现了一种白蛉用来产生信息素引诱剂的特定酶,这可能导致创建有针对性的陷阱来控制白蛉并减少潜在致命疾病利什曼病的传播。

新研究为潜在致命的白蛉设置了陷阱

诺丁汉大学化学学院的研究小组分析了 Lutzomyia longipis 的基因组,这是一种原产于巴西和南美洲的白蛉,可以传播一种名为利什曼病的疾病。

该研究发现了一种称为萜烯合酶的酶,它负责制造萜烯信息素sobralene,昆虫用这种酶来吸引其他昆虫进行交配,这一发现可能会导致针对和控制此类白蛉的商业诱捕器的开发。该研究已发表在PNAS上。

已知有超过 90 种白蛉传播利什曼原虫寄生虫,这些寄生虫通过被叮咬传播给人类,但长须白蛉 (Lutzomyia longipalpis) 是南美洲该疾病的主要携带者。该疾病最常见的症状是皮肤溃疡和病变,可能留下终生疤痕,在更严重的情况下,人们会变得非常不适,包括发烧、体重减轻、脾脏和肝脏肿大以及贫血。

这种疾病最严重的形式称为内脏利什曼病,如果不及时治疗,必然会在两年内致命。大多数内脏利什曼病病例发生在巴西,但该病也可见于热带和亚热带的大部分地区。

萜烯在自然界中广泛用于化学通讯,但了解昆虫如何产生这些结构多样的天然产物现在才刚刚开始出现。雄性白蛉(Lutzomyia longipalpis)利用萜烯信息素引诱雌性和其他雄性到交配地点。

萜烯合酶负责植物和微生物用于防御和通讯的许多化学物质的生物合成。这项研究从昆虫 Lutzomyia 中鉴定出了第一种昆虫萜烯合酶 (TPS)。它提供了通过生物催化可持续生产这种化合物的潜力。

诺丁汉大学化学学院的尼尔·奥尔德姆教授领导了这项研究,他说:“找到这种酶非常困难,我们已经寻找它两年多了。” Lutzomyia 基因组含有异常大量的候选萜烯合酶基因,但由于团队中一位才华横溢的研究员 Charlie Ducker 博士的坚持,我们能够找到产生信息素的基因。”

“信息素方法的美妙之处在于,它对这种昆虫非常特殊,因此该项目的下一阶段将是改造微生物,以产生信息素的方式制造酶。如果我们能找到一种方法如果将其扩大到商业用途,这将是控制这些昆虫数量并有望减少利什曼病传播的一种方法。”