Õhtused piknikud pargis, päikeseloojangu õlu järve ääres ja soojad ööd avatud akendega on vaid mõned jaanipäeva võlusid. Kuid hämaruse langedes vajub üks planeedi kõige raevukamaid olendeid: sääsk. Õueskäimisest loobutakse hüppeliigest kriimustavas meeletu meelega ja uni on häiritud, kui me piina vingumise allikal õelikult higistame.
Seotud sisu
- Maailma mehaanilised linnad muudavad Dengue'i hukkunuks
- See magusa lõhnaga ravimtaim võib sääsed ära hoida
- Geenid muudavad mõned inimesed sääskede jaoks atraktiivsemaks
- Kas GM sääsed võiksid levitada troopilise viiruse levikut?
Muidugi ei ole kõik need ebamugavused midagi võrreldes sellega, mida sääsed teevad selliste haiguste nagu malaaria, dengue või kollapalaviku edastajana. Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel põhjustab ainuüksi sääskede põhjustatud kollapalavik aastas üle 30 000 inimese surma.
Kuid nüüd, jätkuvas lahingus inimeste ja sääskede vahel, oleksime võinud lihtsalt kätte saada. Texase A&M ülikooli teadlased usuvad, et nad on leidnud võimaluse vereimejaid edestada, pettes neid otsustama meid mitte hammustada. Nende peamised liitlased selles ruses on miljardid bakterid, mis elavad meie nahal.
Bakterid "räägivad" omavahel keemilist süsteemi, mida nimetatakse kvoorumi tundlikuks. Seda rakkudevahelist suhtlust kasutatakse kogukonnas toimuva teatud käitumise, näiteks sülemite moodustamise või biokile tootmiseks, nagu naastude moodustumine meie hammastele, kontrollimiseks või ärahoidmiseks. Vestluse alustamiseks toodavad bakterid ühendeid, mis sisaldavad spetsiifilisi biokeemilisi teateid. Mida rohkem neid ühendeid toodetakse, seda kontsentreeritumaks muutub teade, kuni see jõuab läveni, mis põhjustab rühma vastuse. Käitumine ilmneb tõenäolisemalt, kui teade muutub "valjemaks" - ja see teeb teiste organismide jaoks lihtsaks pealtkuulamise baktereid.
"Isegi inimesed reageerivad kvoorust tundvatele molekulidele, " ütleb Texas A&Mi käitumisökoloog Jeffery K. Tomberlin. "Näiteks kui miski laguneb, on selle protsessi käigus eraldatud kvooruse tundlikke molekule, mis ütlevad meile, et see on pole hea keskkond. ”
Sisestage sääsk. Varasemad tööd näitavad, et sellised tegurid nagu väljahingatava süsihappegaasi maht, kehatemperatuur, keha lõhn ja isegi riiete värv võivad mõjutada seda, kui atraktiivsed oleme verejanulised putukad. Tomberlini sõnul võivad sääsed tungida ka bakteriaalsetesse sidesüsteemidesse, kasutades nende antennides kemoretseptoreid, pigem nagu Teise maailmasõja koodimurdjad, kes pealt krüptitud edastust pealt näevad: „Nende radarisüsteem on äärmiselt tundlik ja suudab neid toimuvaid teateid vastu võtta. Ja neil on seadmed, mis võimaldavad neil teateid katkestada, ”räägib ta.
Evolutsiooniliselt on kvooruse tundmine looduses alati toimunud ja sääskedel on arenenud võime tajuda neid kommunikatsiooniradu loodusliku valiku kaudu. Sääsed saavad sellest häkkimisest kasu, kui koguvad teavet vere peremehe kvaliteedi kohta ja on valivad selle suhtes, keda nad sihivad. Kuid bakterite kommunikatsiooni teed arenevad edasi, mille tulemuseks on võistlus konkureerivate organismide vahel - ühelt poolt annavad bakterid sõnumeid ja teisalt üritavad sääsed neid tõlgendada.
„Teie vastane muudab alati oma koodi krüptimist. Peate selle koodi murdma ja sellest sõltub teie ellujäämine, ”ütleb Tomberlin. Teades, et mikroobidevaheline suhtlus võib mõjutada sääskede ligimeelitamist, näitasid Tomberlin ja tema kolleegid Texas A & M-is - sealhulgas Craig Coates, Tawni Crippen ja kraadiõppur Xinyang Zhang -, et nüüd võivad inimesed häkkerite häkkimiseks hakkama saada ja mõjutada seda, kas sääsed otsustavad meid hammustada.
Staphylococcus epidermidis on üks enam kui tuhandest bakteriliigist, mis esinevad tavaliselt inimese nahal. Meeskond kasutas S. epidermidise mutantset vormi , mille käigus nad kustutasid geneetilise mehhanismi, mis kodeerib selle kvoorumi tajumise süsteemi. Kui bakterite biokeemilised rajad on häiritud, ei saanud sääskede "jälgimisseadmed" enam pealtkuulamist.
Tavaliste nahabakterite Staphylococcus epidermidis mikroskoobivaade. (David Scharf / Corbis) Seejärel viis meeskond rea katseid, kasutades veretoite, mis kaeti steriilses lapis, mida töödeldi kas vaigistatud mutantide või modifitseerimata metsiktüüpi bakteritega. Meeskond võrdles söötjate atraktiivsust emase Aedes aegypti sääsega, mis on peamine kollapalaviku edasikandja.
Veretoitjad koosnesid parafiinkilega suletud kultuurikolbist, kuhu sääsed võisid tungida. Kile ja kulbukolbi vahele süstiti millimeeter küüliku verd ja kolbi pumbati sooja vett, et hoida verd keskmise kehatemperatuuri juures. Meeskond pani söötjad 50 sääske sisaldavate läbipaistvate plastpuuride sisse ja jätsid need 15 minutiks puuridesse. Nad salvestasid putukate käitumise videole, võimaldades neil igas minutis loendada sääskede arvu.
Meeskond testis erinevaid stsenaariume, näiteks kas metsik-tüüpi või mutantsete bakteritega töödeldud veretoitjate paigutamine eraldi puuridesse, seejärel mõlemat tüüpi bakterite paigutamine samasse puuri. Kui neile tehti valik, meelitas verisöötjal loodusliku tüübi juurde kaks korda rohkem sääski kui verisöötme mutant, ”räägib Tomberlin.
Nendele järeldustele tuginedes, mida praegu PLOS One'i esitamiseks valmistatakse, usub meeskond, et bakteriaalsete sidemete pärssimine võib viia sääskede peletamiseks uute meetoditeni, mis oleksid ohutumad kui karmid keemilised tõrjevahendid, näiteks DEET. Sellel võib olla sääskede kaudu levivate haiguste, näiteks kollapalaviku leviku vähendamisel oluline mõju. „Bakterid on meie esimene kaitseliin ja me soovime nende levikut soodustada. Kuid võib-olla suudame toota looduslikke tõrjevahendeid, mis võimaldavad meil sääskedele valetada, "ütleb Tomberlin." Võib-olla tahaksime muuta vabastatavaid sõnumeid, mis ütleksid sääsele, et me pole hea peremees, selle asemel kemikaalide väljatöötamine, mis võivad olla kahjulikud meie bakteritele meie nahal või meie nahale endale. ”
Tomberlin märgib, et bakterivestluste manipuleerimisel võib olla palju muid rakendusi ja neid uuritakse aktiivselt teistes asutustes. Terviserakenduste osas võib tsüstilise fibroosiga patsientide kopsude vahelise kommunikatsiooni blokeerimine põhjustada haiguse uusi ravimeetodeid. Ja energeetikatööstuses võiks kvooruse tuvastamise pärssimine vähendada mikroobide põhjustatud naftatorustiku korrosiooni.
Kvoorumi tuvastamise uuringute juhid on sellised teadlased nagu Pennsylvania Riikliku Ülikooli Thomas K. Wood, Mehhiko Riikliku Autónoma de Mehhiko Rodolfo García-Contreras ja Kyushu Tehnikainstituudi Toshinari Maeda. Woodi sõnul tuleb bakteriaalse kommunikatsiooniga manipuleerimise püüdlustes arvestada mikroobide keerukate spionaaživastaste tehnikatega: "Üritame mõista ka seda, kuidas bakterid arendavad resistentsust uut tüüpi ühendite vastu, mis on ette nähtud bakterite rääkimise peatamiseks, " ütleb ta.
Nii et sääskede ja teaduse jaoks on koodimurdmise võistlus käimas.
