ยุงง่วงนอน ชอบนอนมากกว่าทานอาหาร

และด้วยเหตุผลที่ดี นักสกีที่อดนอนมักจะล้าหลังคนพักผ่อนที่ดีในการหาอาหาร

เมื่อคุณเหนื่อยมาก คุณอาจจะงีบหลับมากกว่ากินขนม ยุงดูเหมือนจะรู้สึกแบบเดียวกัน ผลการศึกษาใหม่พบว่ายุงที่ง่วงนอนมักจะตามไม่ทัน Zzz มากกว่าที่จะดื่มเลือด

 

การค้นพบนั้นน่าประหลาดใจ Oluwaseun Ajayi กล่าว “เรารู้ว่ายุงชอบเลือดมาก” Ajayi ศึกษาพฤติกรรมการนอนหลับของยุงที่มหาวิทยาลัย Cincinnati ในโอไฮโอ เขาเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่แบ่งปันงานวิจัยใหม่ในวันที่ 1 มิถุนายนใน Journal of Experimental Biology

 

นักวิทยาศาสตร์สนใจวงจรการนอนหลับของยุงมานานแล้ว แมลงเหล่านี้แพร่กระจายโรคต่างๆ เช่น ซิกา ไข้เลือดออก และมาลาเรีย การรู้ว่ายุงตื่นเมื่อไหร่และกัดสามารถช่วยจำกัดการแพร่กระจายของโรคเหล่านั้นได้

 

ตัวอย่างเช่น โรคมาลาเรียมักติดต่อโดยยุงที่ออกหากินเวลากลางคืน หลายคนป้องกันตัวเองด้วยการใช้สลิงพันรอบเตียง แต่งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่ายุงที่กินในระหว่างวันอาจแพร่กระจายโรคได้เช่นกัน ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงมองหาวิธีอื่นๆ ในการใช้ความต้องการการนอนหลับของยุงกับพวกมัน

 

วิธีศึกษาการนอนของยุง

เป็นการยากที่จะศึกษาผู้ดูดเลือดที่กำลังหลับใหล ส่วนหนึ่งเป็นเพราะยุงจะรู้สึกกระปรี้กระเปร่าเมื่อรู้สึกถึงอาหาร นั่นคือผู้ทดลอง นั่นทำให้แมลงพยักหน้าได้ยาก และเมื่อยุงไม่ยอมแพ้ พวกมันจะดูคล้ายกับยุงที่พักผ่อนเพียงเพื่อประหยัดพลังงาน

 

หมายเหตุ ซามูเอล รันด์ เป็นคำถามที่ยากและมักเจาะจงสายพันธุ์: “คุณจะบอกได้อย่างไรว่า [เมื่อ] แมลงกำลังหลับอยู่” นักชีววิทยาคนนี้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัย แต่เขาศึกษารูปแบบการนอนของยุงที่มหาวิทยาลัยนอเทรอดามในรัฐอินเดียนา

 

วิธีหนึ่งในการสังเกตคนนอนหลับคือการติดตามพฤติกรรมของแมลง ดังนั้น Ajayi และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงดูยุงหลับใหล ทีมงานมุ่งเน้นไปที่สามสายพันธุ์ที่รู้จักกันว่าเป็นพาหะนำโรค อย่างแรกคือ Aedes aegypti ใช้งานในแต่ละวัน ประการที่สอง Culex pipiens ชอบรับประทานอาหารหลังพลบค่ำ ที่สาม — ยุงก้นปล่องที่มีเชื้อมาลาเรีย สตีเฟนซี—อยู่ในตอนกลางคืน

 

ยุงทั้งหมดเหล่านี้ถูกทิ้งไว้ตามลำพังในห้องเล็ก ๆ ที่นั่น ทีมใช้กล้องและเซ็นเซอร์อินฟราเรดเพื่อสอดแนม

หลังจากผ่านไปประมาณสองชั่วโมง ยุงก็ดูเหมือนจะพยักหน้า ท้องของพวกเขาทรุดตัวลงกับพื้นและขาหลังก็ห้อยลง พวกเขาไม่ได้เคลื่อนไหวเป็นเวลานาน และเมื่อเวลาผ่านไป C. pipiens และ A. aegypti แสดงการตอบสนองน้อยลงเมื่อผู้ทดลองเดินเข้าไปในห้อง สิ่งนี้บอกเป็นนัยว่ากลิ่นที่อร่อยนั้นมีโอกาสน้อยที่จะปลุกสัตว์เหล่านั้นเมื่อหลับสนิท ข้อสังเกตเหล่านี้ร่วมกันช่วยให้นักวิจัยตรวจพบยุงที่งีบหลับ

แต่สิ่งที่เริ่มต้นจากการทดลองผ่อนคลายสำหรับยุงได้เปลี่ยนเกียร์อย่างรวดเร็ว แมลงถูกวางไว้ในหลอดใสที่สั่นสะเทือนทุกสองสามนาที สิ่งนี้ทำให้พวกเขาไม่หลับลึก หลังจากสี่ถึง 12 ชั่วโมงของการอดนอน ทีมงานได้นำแมลงมาสัมผัสกับแผ่นเหงื่อปลอมที่อุ่น แผ่นนั้นเลียนแบบการปรากฏตัวของโฮสต์ที่ยุงกินได้ ในการทดลองอื่น อาสาสมัครมนุษย์ผู้กล้าหาญเสนอขาให้ยุงกินเป็นเวลาห้านาที

 

ในทั้งสองกรณี ยุงที่พักผ่อนเต็มที่ทั้งคืนมีแนวโน้มที่จะเกาะอยู่บนโฮสต์มากกว่ายุงที่อดนอน และขาที่สัมผัสกับยุงง่วงนอนก็กัดน้อยกว่าเมื่อสัมผัสกับเครื่องดูดเลือดที่พักผ่อนเพียงพอ ในการทดสอบแปดครั้ง โดยเฉลี่ย 77 เปอร์เซ็นต์ของยุงที่ได้รับการพักผ่อนอย่างดีไปรับประทานอาหารเลือด มีเพียง 23 เปอร์เซ็นต์ของยุงที่ง่วงนอนเท่านั้นที่ทำแบบเดียวกัน

 

การค้นพบนี้เป็นช่องทางเปิดกว้างสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับการควบคุมยุง Rund กล่าว ในทางกลับกันก็สามารถช่วยให้ผู้คนปลอดภัยจากโรคที่แพร่กระจายจากยุงได้

 

ตัดต่อยีนยุง

เทคโนโลยีใหม่ช่วยป้องกันไม่ให้แมลงเหล่านี้ซึ่งแพร่กระจายมาลาเรียแพร่พันธุ์

เครื่องมือทางพันธุกรรมใหม่อาจช่วยกำจัดยุงที่เป็นพาหะนำโรคมาลาเรียในแอฟริกา เป็นที่รู้จักกันในชื่อ “ไดรฟ์ยีน” ในการทดสอบ ได้ฆ่าเชื้อยุงก้นปล่อง gambiae กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือป้องกันไม่ให้เกิดซ้ำ

 

ยีนคือชุดพื้นฐานของคำสั่งทางพันธุกรรมที่บอกเซลล์ถึงวิธีสร้างโปรตีน โปรตีนเป็นสารเคมีที่ทำหน้าที่ส่วนใหญ่ของเซลล์ ไดรฟ์ของยีนเป็นชิ้นส่วนของ DNA ที่นักวิทยาศาสตร์ปรับแต่ง ตัวอย่าง DNA เหล่านี้ได้รับการออกแบบเพื่อค้นหายีนเป้าหมาย ผ่าเข้าไปในนั้นแล้วแทรกตัวเองเข้าไป ระบบการตัดและวางนี้จะเปลี่ยนการทำงานของยีนดั้งเดิม และเป็นการแพร่พันธุ์ในตัวเอง ซึ่งหมายความว่ามันสร้างตัวเองได้มากกว่า

ยีนอื่น ๆ ที่มนุษย์ปรับแต่ง (หรือดัดแปลง) จะไม่ทำซ้ำตัวเอง ความสามารถในการขับยีนในการสร้างตัวมันเองช่วยให้ยุงเข้าสู่ยุงได้มากกว่ายีนปกติ

 

นี่คือการขับยีนครั้งที่สองที่มีเป้าหมายเพื่อกำจัดโรคมาลาเรีย ครั้งแรกที่ประกาศเมื่อสองสัปดาห์ก่อนหน้านั้นทำงานแตกต่างกันมาก มันหยุดยุงจากการแพร่เชื้อปรสิตที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรีย การขับยีนที่ใหม่กว่าจะกำจัดยุงด้วยตัวมันเองโดยทำให้ตัวเมียไม่สามารถสร้างลูกยุงตัวใหม่ได้

 

นักวิทยาศาสตร์รายงานความสำเร็จของพวกเขาในวันที่ 7 ธันวาคมในวารสาร Nature Biotechnology

 

เทคนิคดูมีพลัง

ยีนส่วนใหญ่มาในสองสำเนา สำเนาหนึ่งมาจากแม่ อีกคนมาจากพ่อ ดังนั้นยีนของพ่อแม่แต่ละคนจึงมีโอกาสเพียง 50-50 ที่จะส่งต่อไปยังเด็ก

 

แต่เช่นเดียวกับ Borg ของ Star Trek ยีนไดรฟ์กลายเป็นส่วนหนึ่งของยีนเป้าหมายที่ไม่เปลี่ยนแปลงทุกอันที่พวกเขาพบ DNA ที่มีความทะเยอทะยานเหล่านี้ทำลายกฎการสืบทอดมาตรฐาน ด้วยเทคนิคใหม่นี้ 76.1 เปอร์เซ็นต์ถึง 99.9 เปอร์เซ็นต์ของลูกหลานสืบทอดการขับเคลื่อน เป็นผลให้ยีนที่แก้ไข “ขับเคลื่อน” ตัวเองอย่างรวดเร็วผ่านประชากร

 

Austin Burt ได้ริเริ่มแนวคิดเรื่องการขับยีนในปี 2546 นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการคนนี้ทำงานที่ Imperial College London ในอังกฤษ เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วที่การขับเคลื่อนด้วยยีนส่วนใหญ่เป็นเพียงความคิด แต่ในปีนี้ ต้องขอบคุณ “กรรไกร” โมเลกุลที่มีความแม่นยำซึ่งรู้จักกันในชื่อ CRISPR/Cas9 ทำให้มีการใช้ไดรฟ์ยีนสี่ตัวในห้องปฏิบัติการหลายแห่ง ซึ่งรวมถึงยุงสองตัว

 

“พวกมันทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม” จอร์จ เชิร์ชกล่าว เขาเป็นนักพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในบอสตัน รัฐแมสซาชูเซตส์

 

Cas9 เป็นเอนไซม์ตัด DNA ที่ยืมมาจากแบคทีเรีย นักวิจัยสามารถออกแบบญาติทางพันธุกรรมของ DNA ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เรียกว่า RNA เพื่อนำทางเอนไซม์ไปสู่ยีนที่ต้องการ

 

ไม่พร้อมสำหรับไพรม์ไทม์

คริสตจักรมีความยินดีที่ยีนขับเคลื่อนยีนรุ่นล่าสุดนี้ใช้ได้ผล อย่างไรก็ตาม เขากล่าวว่า อาจจำเป็นต้องปรับแต่งเพิ่มเติมก่อนที่มันจะพร้อมสำหรับการปล่อยยุงในป่า

นักวิจัยอาจต้องการรวมแนวทางต่างๆ เข้าด้วยกัน พวกเขาอาจปล่อยยีนไดรฟ์ที่จะป้องกันไม่ให้ยุงเป็นพาหะนำโรคมาเลเรียก่อน ต่อมาพวกมันอาจปล่อยยุงตัวอื่นเพื่อควบคุมการสืบพันธุ์ของยุง เขาแนะนำ

 

ในการศึกษาครั้งใหม่ Burt และเพื่อนร่วมงานใช้ CRISPR/Cas9 และตัวแก้ไขยีนประเภทอื่นที่รู้จักกันในชื่อ TALEN เป็นครั้งแรก สิ่งเหล่านี้รบกวนยีนสามตัวที่ทำงานอย่างมากในอวัยวะสร้างไข่ของยุง ตัวเมียที่ถือสองสำเนาของยีนที่กระจัดกระจายตัวใดตัวหนึ่งจากสามตัวนั้นปลอดเชื้อ เมื่อนักวิจัยยืนยันว่าการยุ่งกับยีนเหล่านี้ทำให้ยุงไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ ทีมงานจึงสร้างไดรฟ์ยีนเพื่อแทรกเข้าไปในยีน

 

การขับยีนที่ขัดขวางการสืบพันธุ์ทำให้บางคนประหม่า แรงผลักดันดังกล่าวอาจทำให้สปีชีส์สูญพันธุ์ได้ หลายคนคงไม่พลาดยุง แต่ไม่มีใครรู้จริงๆ ว่าการกำจัดแมลงอาจทำอะไรกับระบบนิเวศของพวกมันได้ เช่น สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในละแวกบ้าน ตัวอย่างเช่น เพื่อนบ้านเหล่านั้นอาจพึ่งพายุงเป็นอาหารกลางวัน

 

ไดรฟ์ยีนนี้ยังมีข้อบกพร่องทางเทคนิคบางประการ นั่นหมายความว่าจะไม่ใช่รุ่นสุดท้ายที่ใช้ควบคุมยุงป่า แต่นักวิทยาศาสตร์มีความหวังว่าการขับยีนในอนาคตสามารถลดจำนวนประชากรยุงมาลาเรียได้อย่างมาก Tony Nolan ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว เขาเป็นนักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ Imperial College London ด้วย ชุมชนสาธารณสุขต้องการแนวทางใหม่ในการควบคุมยุง เขากล่าว – “และนี่เป็นสิ่งที่มีแนวโน้ม”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ abraxasweb.com