Sommaren skulle bara inte vara komplett utan att mygg nappar på utsatt hud. Eller skulle det? Forskning utförd av ett Kansas State University -team kan hjälpa till att lösa ett problem som forskare och skadedjursbekämpare har kliar i i åratal.
Kun Yan Zhu, professor i entomologi, och lagkamraterna Xin Zhang, doktorand i entomologi från Kina, och Jianzhen Zhang, en gästforskare från Shanxi University, Kina, undersökt med hjälp av nanopartiklar för att leverera dubbelsträngad ribonukleinsyra, dsRNA - en molekyl som specifikt kan trigga genavstängning - till mygglarver genom maten. Genom att tysta vissa gener, Zhu sa att dsRNA kan döda de utvecklande myggorna eller göra dem mer mottagliga för bekämpningsmedel.
Genljuddämpning utlöst av dsRNA eller små störande RNA, siRNA, är känd som RNA -störning, eller RNAi.
"RNAi är ett specifikt och effektivt tillvägagångssätt för förlust av funktionsstudier i praktiskt taget alla eukaryota organismer, "Sade Zhu. Eukaryota organismer har celler som innehåller en kärna inom vilken genetiskt material transporteras och kan därför manipuleras. Nästan alla djur, växter och svampar är eukaryoter.
När RNAi har utlösts, det förstör messenger -RNA, eller mRNA, av en viss gen. Detta förhindrar översättning av genen till dess produkt, tysta det. När det gäller Zhus forskning, RNAi användes för att tysta gener som är ansvariga för produktionen av kitin, exoskeletets huvudbeståndsdel i insekter, kräftdjur och spindeldjur.
"Eftersom vårt RNAi är fokuserat på kitinsyntes, dsRNA som levereras till mygglarverna kan i princip blockera produktionen av kitin, "Sa Zhu.
Även om tystningen ännu inte är 100 procent effektiv i deras studie, Zhu sa att den lämnar myggans kropp med mindre förmåga att bekämpa insekticider, som måste tränga in i myggens exoskelet. Om genen, kallas kitinsyntas, kan helt tystas, myggen kan dö utan användning av bekämpningsmedel eftersom chitinbiosyntesvägen skulle blockeras, Sa Zhu.
Zhu teoretiserade med hjälp av nanopartiklar för att leverera dsRNA till mygglarver kan fungera på grund av den låga framgången med att manuellt injicera larver med dsRNA. Mygglarver lever i vatten men eftersom dsRNA snabbt försvinner i vatten, det kan inte direkt läggas till larvernas matkälla. Zhu's grupp upptäckte att användning av nanopartiklar monterade från dsRNA underlättar deras intag av mygglarver eftersom nanopartiklarna inte löser sig i vatten. Zhu sa att nanopartiklarna också kan stabilisera dsRNA i vatten.
"Nu kommer insekter att ha en mycket större sannolikhet att få dessa nanopartiklar som innehåller dsRNA i tarmen genom matning, "Sa Zhu.
Potentiellt, bete som innehåller dsRNA-baserade nanopartiklar kan utvecklas för insektsbekämpning, Sa Zhu.
"Eftersom vi kan välja specifika gener för att tysta, och nanopartiklarna bildas av kitosan-en praktiskt taget giftfri och biologiskt nedbrytbar polymer-denna skadedjursbekämpningsteknik kan rikta in sig på specifika skadedjur och samtidigt vara miljövänlig, " han sa.
Myggor valdes ut, Zhu sa, på grund av den omfattande forskningen om dem som mänskliga sjukdomsvektorer. Andra insekter, fastän, kan få sina gener tysta. Zhu och hans medarbetare har också undersökt gen -tystnad i den europeiska majsborren och i gräshoppor, en stor insektsskada i Kina. Nanopartiklar behövde inte användas eftersom gräshoppor och europeiska majsborare inte är vattenlevande. Dock, nanopartikelbaserat RNAi kan underlätta studierna om nya generers funktioner.
