許多用來阻止或消滅攜帶疾病的蚊子的化學物質(zhì)會污染生態(tài)系統(tǒng),并推動更多有問題的抗殺蟲劑物種的進化。慶幸的是,我們很快就會有更好的選擇。
據(jù)外媒報道,近日,由格勒諾布爾阿爾卑斯大學領(lǐng)導的并在《自然通訊》上發(fā)表的新研究揭示了一種很有效的Bti晶體的原子結(jié)構(gòu),這有助于解釋轉(zhuǎn)化毒素穿透蚊子細胞膜的機制。
科學家此前發(fā)現(xiàn),一種天然存在的細菌叫做蘇云金芽孢桿菌(Bti),能產(chǎn)生幾種殺滅蚊蟲幼蟲的化合物,但對大多數(shù)其它生物無害。這些化合物以晶體形式存在于細菌內(nèi)部,當幼蟲吃掉微生物時,腸道中的高pH值和消化酶會導致晶體溶解,并重新排列成能穿透幼蟲腸道細胞膜的分子,從而迅速殺死昆蟲。
伯克利實驗室(Berkeley Lab)的分子生物物理學與整合生物成像部門(MBIB)的尼古拉斯·索特(Nicholas Sauter)說:“這些結(jié)果甚至可以通過改變一個原子來解釋毒性的差異。這為合理設(shè)計安全有效的毒素開辟了道路,以控制特定的蚊子物種或疾病目標?!?/p>
索特和另外兩個MBIB的合作者使用他們的計算專業(yè)知識來處理通過X射線晶體學方法收集的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),該方法是在SLAC國家加速器實驗室的線性相干光源(LCLS)上進行的。
索特補充說:“像LCLS這樣的X射線激光光源是唯一能夠產(chǎn)生足夠聚焦的光束以探測微小Bti晶體的光束的技術(shù)。來自10個機構(gòu)的研究人員收集并詮釋了這些復雜的數(shù)據(jù),這是‘大科學’合作的一個很好的例子。”