研究人员对臭虫基因组进行测序 找到独特的特征

普渡大学的研究人员参与了一个多学院项目，该项目对常见臭虫的基因组进行了测序，这种臭虫是一种吸血昆虫，在全球范围内作为一种能够抵抗大多数主要杀虫剂的耐寒害虫再次出现.Cimex lectularius的基因组揭示了遗传基础臭虫的独特生物学特性，为控制它们提供了新的目标。普渡大学的昆虫学家Ameya Gondhalekar和Michael Scharf通过注释臭虫的抗氧化基因为国际努力做出了贡献，这些基因可以解毒他们摄取的血液，并可能在解除某些类型的杀虫剂方面发挥作用。

昆虫学助理教授Gondhalekar说：“臭虫是几十年来被忽视的害虫，但它们的突然流行引起了人们对开发更好的臭虫控制措施以及了解其生物学知识的兴趣。” “基因组提供了一个急需的平台，可以在更深层次上回答这些问题。”

臭虫已经困扰人类至少三千年，在夜间出现以血液为食，它们是营养和水的唯一来源。第二次世界大战后家庭中杀虫剂的广泛使用大大减少了他们的数量，但在过去的二十年中，臭虫已经从许多地区的近乎根除反弹到除南极洲以外的每个大陆的非常大的侵染程度。仅澳大利亚的感染就增加了4,500%。

臭虫的意外复苏可能是由于国际旅行的激增，二手商品的交换以及害虫对许多常规杀虫剂抗性的演变，分子生理学和昆虫学的O. Wayne Rollins / Orkin主席Scharf说。“没有人为此做好准备，”他说。“它几乎达到危机状态。美国所有大城市都遇到了问题。我们的文化已经忘记了臭虫，两代昆虫学家不必处理它们。”

基因组显示，臭虫已经开发出多种抵抗杀虫剂的方法。他们的盔甲般的外部角质层运动障碍和解毒基因，有助于防止杀虫剂渗透。许多臭虫还进化出新形式的钠通道，即神经系统中的门，杀虫剂如拟除虫菊酯被设计用于瞄准和破坏。研究人员说，这些虫子也可能使用他们用来对血液进行解毒的同样强大的抗氧化酶系统来解毒摄入的杀虫剂。

基因组表明臭虫中的大量近亲繁殖，表明对农药的遗传抗性可以在人群中传播。

与杀虫剂抗性相关的许多臭虫基因在其他昆虫如蚊子和果蝇中具有相似的形式，但Scharf和Gondhalekar确定了似乎是臭虫特有的抗氧化基因，为遗传控制措施提供了可能的目标。

使臭虫难以控制的其他因素是它们能够在没有血迹的情况下存活几个月，在衣服和行李上轻松搭便车，悄悄地喂食并存放在家具和床垫中。许多杀虫剂只能用于裂缝，裂缝和踢脚板，允许虫子在喷洒过程中隐藏，并在以后不受损害地出现。

沙尔夫说：“只需要一只怀孕的臭虫就可以迅速启动整栋建筑的侵扰。”成年臭虫可长到四分之一英寸长，是扁平的红褐色昆虫，类似于其姊妹物种豌豆蚜虫的超大型。他们使用刺吸式口器穿透人体皮肤并啜饮血粉，通常会留下发痒的红色贴边。

对臭虫叮咬的反应严重程度可能差异很大，基因组为研究人员提供分子资源，以研究由臭虫产生的蛋白质是否会引起过敏。研究人员表示，虽然这些虫子不会传播疾病，但抓痒虫咬伤会导致继发感染，而且虫害会造成心理伤害。

受到侵扰的家庭中的人可能会遭受压力，偏执，睡眠质量差，失眠和抑郁。“一旦你有臭虫，一切都会改变，”Gondhalekar说。“你全神贯注于摆脱它们。”

普渡大学昆虫学家蒂莫西吉布先前的研究表明，即使是那些错误地认为自己的家被出没的人，也会显示出抑郁症的增加，并与其他人保持距离。“人们感到脆弱，”沙夫说。“在你睡觉的时候，你会被一些喝血的东西所吸引。”

基因组还显示，与许多其他昆虫相比，臭虫的化学感应基因数量明显较少，可能是由于臭虫的宿主特异性。他们从共生细菌中遗传了基因，提供了缺乏血液的必需营养素。臭虫也有大量编码resilin的基因，这使得它们的角质层具有弹性。这种适应可能有助于雌性臭虫在创伤授精后恢复，这是一种交配过程，其中男性用匕首状生殖器刺伤女性的腹部。

研究人员表示，农药公司可以利用这些基因组资源来筛选可用化学品的有效性，从而降低将新杀虫剂推向市场的成本。“幸运的是，我们现在已经在游戏初期获得了基因组，”Scharf说。“现在拥有这些知识可能使我们能够防止臭虫成为德国蟑螂或传播疾病的蚊子的害虫。”