Gli scienziati trapianto naso di zanzare, lotta anticipo contro la malaria

Maggio 4, 2016 Admin Salute 0 1
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La ricerca è descritto in due articoli gratuiti, quello pubblicato questa settimana nella prima edizione online del Proceedings of National Academy of Sciences e l'altro che è apparso in linea 3 febbraio sulla rivista Nature.

"Naso" della zanzara è centrato nella sua antenne, che vengono riempite con le cellule nervose rivestiti speciali "recettori olfattivi" che reagiscono a diversi composti chimici. Le RUP insetti sono paragonabili ai recettori analoghe nel naso umano e papille gustative sulla lingua.




"Abbiamo espresso con successo circa l'80 per cento dei recettori olfattivi della zanzara Anopheles nelle uova di rana e le antenne mosca della frutta", dice Laurence Zwiebel, professore di scienze biologiche presso la Vanderbilt, il cui laboratorio eseguito il trapianto di rana uovo. Il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) lavoro è stato fatto nel laboratorio di John Carlson, Eugene Higgins Professor di Molecolare, Biologia Cellulare e dello Sviluppo a Yale.

Entrambi i risultati sono parte di un progetto quinquennale supportato da grandi sfide in Global Health Initiative finanziati dalla Fondazione per NIH attraverso un finanziamento della Bill & Melinda Gates Foundation, con l'obiettivo di produrre nuovi modi per inibire la diffusione della malaria. Gli scienziati dell'Università di Wageningen nei Paesi Bassi, l'africano Insect Science for Food and Health Institute in Kenya, Ifakara Health Institute in Tanzania e ricerca medica Laboratori del Consiglio in Gambia partecipano anche al progetto.

In precedenza, gli scienziati hanno usato uova di rana per studiare i recettori olfattivi di falene, api e moscerini della frutta. DNA che codifica per i recettori di insetti sono iniettato in un uovo di rana e dato il tempo sufficiente per produrre e localizzare le proteine. Come risultato, la superficie dell'uovo è coperto con i recettori olfattivi zanzara. Un uovo multistrato è collocato in un sistema di serraggio di tensione e un odorizzante viene disciolto nella soluzione tampone in cui l'uovo è flottante. Se i recettori zanzara reagiscono al composto, le proprietà elettriche del cambiamento uovo in modo misurabile.

"Il sistema rana uovo è relativamente rapida, altamente sensibile e ci permette di fare misure molto precise di risposta odorizzante", dice Wang Guirong, un socio di ricerca di alto livello in laboratorio Zwiebel che è stato l'autore principale dello studio PNAS e condotto diverse migliaia uovo/registrazioni olfattivi. "Tuttavia, abbiamo chiamare questo un sistema di throughput medio perché, mentre è relativamente veloce da installare, dobbiamo fare le soluzioni odorizzante a mano, che va in modo relativamente lento."

In confronto, il sistema Drosophila di Yale è un sistema di rendimento leggermente inferiore perché ci vogliono circa tre mesi di tempo per progettare una mosca della frutta con un recettore olfattivo delle zanzare nella sua antenne. Il sistema, sviluppato originariamente nel laboratorio Carlson, utilizza mosche mutanti che mancano un recettore odore. Allison Carey, uno studente laureato in laboratorio di Yale, i geni di zanzara sistematicamente inseriti in moscerini della frutta, uno alla volta in modo che un recettore olfattivo delle zanzare è stato espresso al posto del recettore mancante. Anche se il metodo è leggermente più lento rispetto all'approccio rana uovo, presenta alcuni vantaggi: In particolare risponde a volatilizzato odoranti quindi funziona con composti che non si sciolgono facilmente in acqua. E 'anche efficace nella rilevazione di sostanze chimiche che inibiscono recettori piuttosto eccitante loro.

"Entrambe le squadre hanno utilizzato lo stesso set di 72 Anopheles recettori olfattivi e testati con lo stesso panel di 110 odori", spiega Wang. Il team di Vanderbilt ha ottenuto risposte da 37 dei recettori olfattivi nelle uova di rana durante la prova di 6.300 combinazioni odorizzante-recettore. "I risultati dei due sistemi erano molto simili. C'erano solo alcune piccole differenze."

Entrambi gli studi hanno trovato che la maggior parte dei recettori di zanzara sono "generalisti" che reagiscono ad un certo numero di differenti odori mentre alcuni sono "specialisti" che rispondono ad un singolo o un piccolo numero di odori. In alcuni casi, i ricercatori hanno scoperto che un singolo odorizzante innesca diversi recettori, mentre in altri casi recettori sono specificamente sintonizzati composti unici. In particolare, hanno trovato 27 recettori Anopheles che rispondono fortemente a composti sudore umano.

"Stiamo di screening per i composti che interagiscono con questi recettori. Noi chiamiamo quelli che lo fanno BDOCs (comportamentale composti olfattivi dirompenti)", dice Zwiebel. "I composti che eccitano alcuni di questi recettori potrebbero aiutare attirare le zanzare in trappole o respingere lontano dalla gente, mentre altri che bloccano l'attività del recettore può aiutare maschera persone. In definitiva stiamo cercando cocktail di più composti che dimostrano l'attività sul campo."

Il progetto ha già sviluppato e brevettato una miscela di BDOCs che è più attraente per le zanzare che gli esseri umani e ha anche identificato diversi BDOCs repellente. E 'attualmente in discussioni di sviluppo prodotto con diverse aziende del settore privato.

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