線蟲蛋白可用於殺滅害蟲—新聞—科學網

2021-01-15 科學網

 

作為微小蠕蟲的線蟲，在動物王國中經常落入被忽略的角落。儘管線蟲當中很多是寄生的，意味著它們生活在其他生物有機體裡，但也有助於控制人體疾病、殺死破壞農作物的昆蟲。

線蟲的這些「良好品質」吸引了美國加利福尼亞大學河濱校區助理教授Adler Dillman的關注。近日他和幾位合作者在《PLOS 病原體》上發表了論文，稱線蟲分泌致命蛋白質混合物，來殺死許多破壞農作物的昆蟲。這一研究成果推翻了長期持有的觀點：它是專門的細菌，和線蟲協力配合殺死害蟲。

「這就像真正的科幻小說一樣。」Dillman說道，「這些微小的線蟲爬進寄主體內，排洩有毒細菌，吐出毒液，把寄主變成『昆蟲奶昔』。」

線蟲已經適應了幾乎所有的生態系統，包括海洋、湖泊、土壤、極地、熱帶地區和所有海拔高度。它們是圓的，但沒有蚯蚓那樣的節片。線蟲一般0.1~2.5毫米長，表現於地球80%以上的動物身上。

Dillman團隊的研究主要集中於其中一類線蟲——斯氏線蟲，其已被廣泛研究，且已知能殺死250多種害蟲，而這些害蟲攻擊桃、西紅柿、玉米、甘薯、橘子和松樹等植物。斯氏線蟲還被作為有機園藝的解決方案，在網上園藝商店和市場上售賣，如一家網店售價為1000萬隻37.98美元。

斯氏線蟲屬於一類被稱為昆蟲病原線蟲的昆蟲寄生線蟲。它們不同於其他昆蟲寄生蟲，是因為其能在一兩天內快速殺死宿主，和細菌「結交」推進自身的寄生方式。

這些線蟲誕生、停止進化，一旦感染了宿主昆蟲才重新啟動。以前對於線蟲寄生狀態的早期很少有了解，而且對它們如何開闢生命周期的寄生階段和「重生」也知之甚少。Dillman團隊的研究有助於揭開這一謎題。

他們的論文描述稱，研究人員採用了一種新方法，當線蟲在其寄生的宿主昆蟲之外時研究它，這是研究寄生的一個共同挑戰。

線蟲暴露於實驗室頸瓶中的昆蟲組織後，研究人員從線蟲身上收集毒蛋白質。他們發現蛋白質混合物對多種昆蟲物種具有高度毒性，如成年果蠅，其是科學實驗中的常用昆蟲。

此外，研究人員利用RNA測序技術比較了昆蟲宿主內的線蟲基因表達和暴露於頸瓶昆蟲組織的線蟲基因表達。他們發現基因表達譜是相似的，也證明所開發的在宿主昆蟲之外線蟲工作的模型有效。

最終他們確定了472個可能參與寄生的蛋白質。這些蛋白質將作為未來農業和醫療應用的研究基礎。農業方面，研究人員希望能找到新的殺蟲化合物，可以用來控制世界各地的害蟲。

人類醫學方面，線蟲最近被證明有助於控制自身免疫性疾病，如乳糜瀉病、腸易激症候群、克羅恩氏病等。他們的發現還與人類寄生蟲如蟯蟲關係密切，其感染了全球1億人口。未來Dillman與合作者將採用涉及線蟲分子的更好的辦法來對抗這些疾病。（王方編譯）

相關焦點

  • 殺滅地下害蟲,這個藥效果比吡蟲啉強10倍!今年你準備用嗎?
    防治地下害蟲是確保苗齊苗勻苗壯最重要的工作，自上世紀90年代吡蟲啉問世之後，由於其具有很好的內吸傳導性和觸殺作用，被廣泛用於噴霧、拌種、土壤處理，成為防治螻蛄、蠐螬、金針蟲、蚜蟲等多種地下害蟲和地上害蟲最理想的藥劑。但是，由於多年使用，這些害蟲已經對吡蟲啉產生了很強的抗藥性，防治效果也大打折扣。
  • 不用農藥就能將蠐螬、螻蛄、金針蟲等地下害蟲殺滅乾淨
    地下害蟲種類多，防治困難，傳統的防治方法都是用辛硫磷、毒死蜱、吡蟲啉、噻蟲嗪等殺蟲劑進行防治，這些殺蟲劑在殺滅地下害蟲的同時，也把土壤中的益蟲一起殺死，還會造成土壤汙染，甚至造成農產品內農藥含量超標，今天給大家介紹一種地下害蟲的防治新方法，不用農藥就能將地下害蟲殺滅乾淨。就是使用石灰氮。
  • 線蟲市場將有1.5億元以上的空白噻唑膦能搶佔多少?
    初步研究表明，噻唑膦在植物體內有內吸輸導作用，對植物寄生線蟲和害蟲的防治具有廣譜活性。噻唑膦的生物活性和理化性質非常適合土表施藥，所以成為防治植物寄生線蟲的理想藥劑。2004年美國EPA批准噻唑膦作為溴甲烷的替代物用於西紅柿等作物。2007年，歐盟批准擴大噻唑膦的使用範圍，允許用於防治馬鈴薯金針蟲和香蕉甲蟲。
  • 阿維菌素這樣使用,殺蟲、殺蟎、殺線蟲,效果一流
    殺蟲、殺蟎、殺線蟲效果決定一流，價格還非常便宜。 一、防治介殼蟲、白粉蝨 阿維·螺蟲酯懸浮劑被稱為防治介殼蟲、白粉蝨的經典配方。阿維菌素以觸殺和胃毒作用為主，具有很強的滲透性，對葉片有較強的滲透作用，可殺死表皮下的害蟲；螺蟲乙酯具有很強的雙向內吸傳導性，可在植物體內上下傳導。殺滅樹幹、樹枝、果實等各個部位的介殼蟲，殺蟲效果好，持效期長。
  • 視蛋白可幫助果蠅辨別苦味—新聞—科學網
    然而，在某些動物中，視蛋白的功能不止於此，它不僅能感光，還能感受味道。據《科學》報導，近日一項新研究首次揭示，果蠅也可以利用這些位於其鼻尖感光蛋白質品嘗出食物中的有害分子。研究人員推測，人類體內的視蛋白或可起到同樣的作用。 美國馬裡蘭大學感官生物學家Phyllis Robinson並未參與此次研究，但他認為該研究結果是一種「範式轉換」。
  • 用這五個最新開發的殺蟲劑,幾乎可殺滅地上、地下所有害蟲
    害蟲種類多，危害範圍廣，繁殖速度快，防治困難，對於農民來說，選擇一個防治害蟲譜廣，速效性好，持效期長的殺蟲劑，是快速控制害蟲最有效的方法。今天小編給大家介紹五款最新開發的殺蟲劑，幾乎可將地上和地下所有的害蟲殺滅，徹底解決防治害蟲的難題。
  • 馬鈴薯等茄科作物害蟲生物防治國際工作組成立—新聞—科學網
    IOBC-BiCoSol工作組標識 1月11日，國際生物防治組織（International Organisation for Biological Control，IOBC）正式批准成立馬鈴薯等茄科作物害蟲生物防治國際工作組
  • 被認成蛋白蟲的線蟲,藏在魚缸裡,只喝魚血
    想去除蛋白蟲比較難，減少蛋白蟲的數量倒是有幾種辦法既然蛋白蟲是通過換水或餵活食進來的，那以後可以多餵飼料少餵活食。如果魚缸裡的蛋白蟲已經有點多了，換水也可以去除一些蟲子。從這兩方面入手，能有效從源頭控制蛋白蟲的數量。換水還有一個好處，可以避免水質過肥，不給蛋白蟲舒適的繁殖環境。
  • 科學家闡明一種離子通道蛋白結構—新聞—科學網
    安徽醫科大學基礎醫學院沈兵教授團隊與中科院合肥物質科學研究院強磁場中心王俊峰、周數研究團隊合作，在細胞離子通道研究領域取得重要進展，他們解析了Tim23-pCoxIV複合物結構，並提出了Tim23通道蛋白跨膜轉運細胞質前體蛋白的分子機制模型
  • 玉米G蛋白可同時調控發育及免疫機制—新聞—科學網
    玉米G蛋白缺失影響玉米花序分生組織發育。
  • 科學家發現核內肌動蛋白調控轉錄機制—新聞—科學網
    調控可誘導基因轉錄的機理。 核內肌動蛋白通過多種途徑調控基因表達，儘管已取得一些研究進展，但核內肌動蛋白的調控基因表達的機理還不清楚。研究人員首先通過高通量轉錄組測序確定了在血清刺激條件下差異表達的一類基因—血清響應基因，發現核內肌動蛋白對細胞維持以血清響應基因為特徵的轉錄譜不可或缺。
  • 最小殺菌納米機器來了—新聞—科學網
    R型細菌素是最小的可收縮的納米機器，有望成為精確的抗生素。
  • 百戰害蟲,以蟲抗蟲!
    傳統的防治對策就是加大農藥的用量，這樣不但會造成害蟲的抗藥性增強，還會殺滅害蟲的天敵、造成農產品農藥殘留量升高，危害人們的健康。所以，人們越來越趨向使用生物防治來對付害蟲，簡單來說，就是用害蟲的天敵、生物農藥、驅蟲植物、抗蟲優良品種來趕跑或殺滅害蟲。北京市農林科學院植保所的張帆老師從事害蟲防治的研究多年，據介紹，比較省事的方法就是在田裡間種植一些特殊的蔬菜。
  • 農藥標靶肌球蛋白3D結構首次繪製成功—新聞—科學網
    近日，南京農業大學殺菌劑生物學團隊揭示了殺菌劑作用靶標——肌球蛋白的三維結構。未來，在該成果基礎上開展新型殺菌劑的設計和生產，有望實現「一把鑰匙開一把鎖」的精準靶向殺菌。國際微生物學期刊美國《公共科學圖書館—病理學》（PLOS Pathogens）在線發表了這一成果。 在近140年的現代殺菌劑發展史上，人類先後研發了400多種殺菌劑用於植物病害的化學防控。
  • 科學家建立用於抗原表位精細作圖的肽生物合成法—新聞—科學網
    科學網10月9日上海訊（記者黃辛）上海市計劃生育科學研究所徐萬祥研究員和復旦大學生命科學院謝毅課題組合作，在抗原表位作圖和抗體識別精細表位鑑定的免疫學領域建立了肽生物合成法
  • 科學家揭示G蛋白選擇調控機制—新聞—科學網
    ）分別與激活型G蛋白（Gs）和抑制型G蛋白（Gi）結合的複合物三維結構。GPCR發揮的生理功能在很大程度上由其所激活的細胞內效應蛋白（G蛋白等）決定。根據其介導的下遊信號通路，G蛋白可分為Gs、Gi、Go和Gq等類型，其中，Gs 和Gi被GPCR活化後，分別激活和抑制腺苷酸環化酶，產生相反的生物學效應。研究表明，不同GPCR可選擇性激活一種或多種G蛋白，但一種GPCR如何識別不同類型的G蛋白一直未被清晰闡明，制約了對於G蛋白選擇調控機制的深入理解。
  • 吡蟲啉+高效氯氟氰菊酯,輕輕鬆鬆就能殺滅蚜蟲!
    吡蟲啉是一種新菸鹼類殺蟲劑，以觸殺和胃毒作用為主，還具有很強的內吸傳導性，使用後可快速被植物的根莖葉吸收，並在體內進行向上和向下傳導，將各個部位的害蟲殺死，主要用於防治蚜蟲、薊馬、飛蝨、葉蟬等刺吸式害蟲，也可有效殺滅蠐螬、螻蛄、金針蟲、地老虎等地下害蟲。但是吡蟲啉作用位點單一，由於多年使用，害蟲已經產生了很強的抗藥性，殺蟲效果逐漸降低。
  • 乳鐵蛋白或在病毒感染人體時發揮作用—新聞—科學網
    在幾乎所有的炎症反應和一些病毒感染過程中，乳鐵蛋白在體液中的濃度都會急劇增高，尤其是在炎症反應部位。有研究發現，在被SARS病毒感染的病人中，乳鐵蛋白的表達水平會上調將近150倍。 北京協和醫學院研究發現，乳鐵蛋白能夠抑制SARS病毒感染宿主細胞，這種抑制效應是劑量依賴的，防止了SARS病毒在機體中更大範圍的傳播增殖，乳鐵蛋白在SARS病毒感染人體的時候發揮重要的保護機體的作用。
  • RNA負調控Bt殺線蟲蛋白欺騙宿主趨避行為新機制
    世界農化網中文網報導： 昆蟲和線蟲容易對生物農藥中的活性成分產生趨避行為而導致相關產品殺蟲效果降低。在「活體生物農藥增效及有害生物生態調控機制」項目中，中國科學院動物研究所戈峰項目組以蘇雲金芽孢桿菌(Bt)和線蟲為模型，揭示了一種由smallRNA介導的病原菌欺騙宿主趨避行為的新策略。
  • 新方法讓「沉默」基因「說話」—新聞—科學網
    研究人員通常使用活細胞內編碼基因的標記技術，將螢光蛋白精確插入蛋白編碼框研究基因的功能，但該方法往往對lncRNAs等非編碼基因和低豐度轉錄基因束手無策。因此，研究人員可以利用共表達螢光蛋白的強弱判斷基因的表達的情況。但非編碼基因並不翻譯為蛋白，因此無法用傳統的共表達螢光蛋白的方法來實現；同時，對於低表達的基因，共表達的螢光蛋白量也很低，導致螢光信號很弱甚至根本監測不到。 「建立適用範圍更廣，能增強內源信號，並且信噪比更低的新型活細胞標記技術，是該研究領域急需解決的問題。」楊輝說。