团队雾化蚜虫以击倒基因表达

研究人员正在用RNA模拟大豆蚜虫，当它掺入体内时，会阻碍特定基因的表达。研究人员在昆虫分子生物学杂志上报告说，在雾中传递“干扰RNA”的新方法可能会加速发现昆虫中许多神秘基因的功能。这项新技术首次尝试使用略有不同的方案对蜜蜂进行单独研究，这是对其他方法的巨大改进 - 例如，注射RNA，这对于使用花粉粒大小的生物来说非常具有挑战性，研究人员说。他们说，了解基因的功能是开发控制害虫的新方法的关键。

大豆蚜虫，大豆蚜虫，是在东部和东南部地区的原生境相对较晚美国。蚜虫于2000年首次在威斯康星州发现，迅速蔓延到美国中西部的大部分地区，并进入加拿大东部。研究发现，严重的虫害可导致产量损失40%或更多。

“不同种群的大豆蚜虫在克服大豆防御能力方面存在差异，”伊利诺伊大学昆虫学教授Allison Hansen说，他与研究生Margaret Thairu一起领导了这项新研究。“如果你可以击倒某些基因 - 例如让它们表达更少的某种蛋白质 - 它就更容易发现它们的功能，”汉森说。“这可以提供有助于开发新的病虫害防治系统的信息。”

将RNA引入动物体内可以抑制特定基因的表达。汉森说，这有时比完全敲除基因更可取，这可能会杀死动物。

Thairu说，中断蛋白质构建机制有助于科学家了解个体基因的作用。她通过系统地拉出发动机部件并观察结果来比较它，以确定汽车，卡车或火车发动机的工作原理。“我们取出火花塞，看看会发生什么，”她说。“这辆车开了吗?火车是否会继续行驶?”

但是将RNA变成蚜虫的身体并非易事。常用技术包括注射RNA，或在实验室中设计植物以在其组织中产生RNA并使昆虫以其为食。在后一种情况下，RNA通常在昆虫的肠道中降解，从而使其有效性最小化。

这两种方法都很繁琐，昂贵且效率低下。汉森说，因此，许多像蚜虫这样的吸食昆虫的基因发现过程已经放慢了速度。

“我们拥有所有这些基因组数据，我们不知道该怎么做，”她说。“人们迫切希望得到一些有用的东西。”

“通过雾化RNA，我们可以直接将其递送到目标组织，”Thairu说。

研究人员用与纳米颗粒结合的微小RNA液滴雾化了蚜虫。他们把昆虫放在一个小房间里，然后用混合物浸泡它们。

“他们看起来并不高兴，因为他们不喜欢水，”汉森说。“他们看起来像伤心的湿狗。”

研究人员表示，蚜虫在返回寄主植物后会振作起来。

研究人员发现，用纳米粒子结合的RNA雾化大豆蚜虫似乎阻断了特定靶基因的功能，称为“bcat”。该基因在分支链氨基酸的降解 - 也可能是合成 - 中起作用。研究人员发现，暴露于bcat的RNA的成虫显着小于未暴露的同伴，并且比仅暴露于纳米颗粒的昆虫小。使用RNA涂覆的纳米颗粒似乎通过称为气管的昆虫体内的微小呼吸管来改善RNA的摄取。

然而，相同的技术似乎不适用于其他蚜虫物种。当针对不同的基因时，它也未能产生变化。

汉森称新的研究结果证明了雾化技术可以成功的概念 - 至少在一些像蚜虫这样的吸食性昆虫中，这是众所周知难以使用的。

“这种方法将推动我们的领域向前发展，特别是对于其他技术不足的昆虫，”她说。