近日,我校生命科學(xué)學(xué)院陳斌教授主編的英文專(zhuān)著《中華按蚊基因組生物學(xué)及其擬除蟲(chóng)菊酯抗性機(jī)制》(Genome Biology and Pyrethroid Resistance Mechanism of Anopheles sinensis)在美國(guó)科學(xué)研究出版社(Scientific Research Publishing, Inc., USA)正式出版,并在世界范圍內(nèi)公開(kāi)發(fā)行。該專(zhuān)著共492頁(yè),25章,49.2萬(wàn)字。該專(zhuān)著系統(tǒng)地介紹和總結(jié)了陳斌教授及其團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的研究成果,是國(guó)際上首部該領(lǐng)域研究的專(zhuān)著,填補(bǔ)了昆蟲(chóng)基因組學(xué)和殺蟲(chóng)劑抗性分子機(jī)制研究在該領(lǐng)域的空白。

蚊蟲(chóng)是瘧疾、登革熱、乙型腦炎和絲蟲(chóng)病等80多種傳染病的傳播媒介,蚊媒病是人類(lèi)健康的重要威脅,全球每年約有7億人感染蚊媒病,并造成100多萬(wàn)人死亡。蚊媒病的控制主要依賴(lài)于媒介蚊蟲(chóng)的控制,殺蟲(chóng)劑則是媒介蚊蟲(chóng)控制的主要措施。但隨著殺蟲(chóng)劑的廣泛使用,世界各地的蚊蟲(chóng)已經(jīng)對(duì)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了抗藥性。抗藥性的不斷擴(kuò)散和增強(qiáng),極大地降低了殺蟲(chóng)劑的有效性,已成為國(guó)際上媒介蚊蟲(chóng)及其蚊媒病控制的最大單一障礙。中華按蚊是中國(guó)及東南亞國(guó)家瘧疾的主要傳播媒介,同時(shí)也傳播絲蟲(chóng)病和乙型腦炎。擬除蟲(chóng)菊酯是媒介蚊蟲(chóng)等有害生物控制的主要?dú)⑾x(chóng)劑。世界衛(wèi)生組織曾啟動(dòng)了一項(xiàng)殺蟲(chóng)劑抗性管理的全球規(guī)劃,呼吁開(kāi)發(fā)新方法以進(jìn)一步了解殺蟲(chóng)劑抗性的分子機(jī)制并加強(qiáng)抗性監(jiān)測(cè)。殺蟲(chóng)劑抗性分子機(jī)制是急需揭示的重要科學(xué)難題。
近20年來(lái),陳斌教授及其團(tuán)隊(duì)先后獲得3項(xiàng)美國(guó)NIH項(xiàng)目、3項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助,以中華按蚊為模式種,以擬除蟲(chóng)菊酯為代表性殺蟲(chóng)劑系統(tǒng)地開(kāi)展了媒介蚊蟲(chóng)殺蟲(chóng)劑抗性的分子機(jī)制研究,已發(fā)表相關(guān)論文70多篇。課題組建立了一系列基因組和功能基因組研究的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和平臺(tái);測(cè)序和注釋了中華按蚊的基因組、轉(zhuǎn)錄組和非編碼RNA;基于不同地理種群抗性和感性蚊蟲(chóng),通過(guò)表達(dá)譜和重測(cè)序分析鑒定了與擬除蟲(chóng)菊酯抗性相關(guān)的基因和遺傳變異;研究了相關(guān)基因(及其家族)和遺傳變異的特征、功能和調(diào)控。
研究表明,蚊蟲(chóng)對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的分子機(jī)制主要有4個(gè):靶標(biāo)抗性、代謝抗性、表皮抗性和行為抗性。這些機(jī)制包括靶標(biāo)位點(diǎn)變異導(dǎo)致的不敏感性,基因重復(fù)和擴(kuò)增事件導(dǎo)致的表達(dá)量增加,順式和反式因子調(diào)控基因的上調(diào),以及結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的蛋白活性提高。多種機(jī)制往往同時(shí)發(fā)生,以進(jìn)一步增強(qiáng)殺蟲(chóng)劑抗性。這些結(jié)論對(duì)弄清擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑抗性的分子機(jī)制,開(kāi)發(fā)抗藥性監(jiān)測(cè)的分子技術(shù),阻止抗藥性的擴(kuò)散,研發(fā)新型的殺蟲(chóng)劑,最終控制媒介蚊蟲(chóng)和蚊媒病具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。