من المعروف أن إناث البعوض تعتمد على مجموعة من المعلومات الحسية للعثور على أشخاص لدغهم والتقاط ثاني أكسيد الكربون ورائحة الجسم والحرارة والرطوبة والإشارات البصرية. تم نشره الآن في مجلة Current Biology في 28 مارس ، اكتشف الباحثون كيف يلتقط البعوض المواد المتطايرة الحمضية الموجودة في عرق الإنسان.
المفتاح هو المستقبل الشمي المسمى Ir8a. وجد الباحثون أن البعوض الذي يفتقر إلى نسخة وظيفية من الجين Ir8a كان أقل جاذبية للإنسان. تشير النتائج المحتملة إلى طرق جديدة لتصميم طارد البعوض الجديد والمحسّن.
يقول المؤلف الرئيسي ماثيو دي جينارو ، عالم أعصاب البعوض في جامعة فلوريدا الدولية في ميامي: "إزالة وظيفة Ir8a تزيل حوالي 50٪ من نشاط البحث عن المضيف". "يمنع العلاج بالروائح مسار IR8a الذي يمكن أن يحسن فعالية المواد الطاردة الحالية مثل DEET أو picaridin. بهذه الطريقة ، قد يساهم اكتشافنا في اختفاء الأشخاص كمضيفين محتملين للبعوض.
ويضيف أنه من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا استخدام مسار Ir8a لتصميم جاذبات جديدة للبعوض. يمكن لهذه الجاذبات أن تجذب البعوض بعيدًا عن البشر إلى الفخاخ.
جاء الإلهام للعمل الجديد من العمل السابق الذي أجراه DeGennaro كطالب ما بعد الدكتوراه في مختبر ليزلي فوشال في جامعة روكفلر. في هذه الدراسات ، قام الفريق بتعطيل حاسة شم أخرى تسمى Orco وراقبها ليروا كيف غيّرت سلوك البعوض.
وجدوا أن هذا البعوض واجه صعوبة في معرفة الفرق بين البشر والحيوانات الأخرى.
كما فقد البعوض الاهتمام بالرحيق والنفور من مادة DEET. لكنها لا تزال تنجذب إلى الحيوانات الفقارية ، بما في ذلك البشر.
هذا يعني أن هناك المزيد من أجهزة الاستقبال التي يمكن العثور عليها.
في الدراسة الجديدة ، نظر DeGennaro وزملاؤه في مجموعة أخرى من المستقبلات المعروفة على نطاق واسع باسم مستقبلات isoenzyme وبالتحديد Ir8a ، والتي يتم التعبير عنها في الهوائي.
استخدموا نظام تعديل الجينات CRISPR / Cas9 لتعطيل Ir8a في بعوضة Aedes aegypti. بعد ذلك ، اختبروا المساهمة النسبية للمعالج في اكتشاف الرائحة البشرية وتفاعلها الجيني مع مسارات مستقبلات شمية أخرى متورطة سابقًا في A. المضيف البحث عن السلوك aegypti.
تشير الدراسات إلى أن البعوض الذي يحمل نسخة متحولة من Ir8a لم ينجذب إلى حمض اللاكتيك ولا يمكنه اكتشاف المكونات الحمضية الأخرى في رائحة الإنسان.
مقارنة بمجموعة مقارنة من النوع البري في تحليلات دم غشاء الرضاعة ، أظهرت طفرات Ir8a استجابات منخفضة للرائحة البشرية ، ولكن ليس للتسخين أو ثاني أكسيد الكربون. كانت طفرات Ir8a أيضًا أقل حساسية للإنسان والرائحة البشرية من عناصر التحكم من النوع البري في مجموعة أخرى من التجارب.
تشير النتائج التي توصلوا إليها أيضًا إلى أن التفاعلات الجينية بين المستقبلات المختلفة مهمة ، مع حساسية البعوض لثاني أكسيد الكربون لرائحة الإنسان.
كما يسلطون الضوء على أهمية الكشف عن المواد المتطايرة الحمضية البشرية في قدرة الحشرات على اصطياد البشر وتغذيتهم.
يقول ديجينارو: "لم يتغير النمط الظاهري Ir8a بواسطة ثاني أكسيد الكربون ، ولكنه يتطلب وظيفة مستقبلات ثاني أكسيد الكربون".
يشير هذا إلى أن ثاني أكسيد الكربون ضروري لتنشيط استجابة IR8a للمواد المتطايرة الحمضية في الرائحة البشرية ، ولكنها ليست كافية لإنقاذ النمط الظاهري المتحور.
تشير نتائجنا بقوة إلى أن اكتشاف رائحة المضيف بواسطة IR8a هو مكون لا غنى عنه في نظام اكتشاف مضيف البعوض. "
يقول ديجينارو إن هدفهم النهائي هو تطوير رائحة منقذة للحياة لحماية الناس من لدغات البعوض ، وهذه الدراسة الجديدة هي خطوة مهمة على طول الطريق.
يقول ديجنارو: "يمكن منع انتقال الأمراض مثل حمى الضنك والحمى الصفراء وزيكا والملاريا إذا أوقفنا هذا البعوض من لدغنا".
"من أجل إيجاد حلول جديدة لمنع لدغات البعوض ، نحتاج إلى التركيز على فهم الأساس الجزيئي لسلوك البعوض."
يأمل الباحثون الآن في الحصول على عرض أكثر تفصيلاً لمسار IR8a. بعد ذلك سيبدأون في تشغيل الشاشات الكيميائية ، باستخدام الجينات المحددة لقيادتهم إلى عوامل جذب وطاردات للبعوض محتملة جديدة.
