Petang petang di taman, matahari terbenam oleh tasik dan malam-malam hangat dengan tingkap terbuka hanyalah beberapa kelezatan musim panas. Tetapi pada waktu senja jatuh, salah satu makhluk yang paling menyebalkan di planet ini memicu: nyamuk. Aktiviti luaran ditinggalkan dalam kegilaan-menggaruk buku lali dan tidur terganggu kerana kami dengan malas mengumpat di sumber penyesalan kami.
Kandungan Terkait
- Megacities Dunia Adakah Membuat Denggi Deadlier
- Herba Sweet-Smelling ini Boleh Menyelam Nyamuk
- Gen Membuat Beberapa Orang Lebih Menarik untuk Nyamuk
- Bolehkah Nyamuk GM Membawa Jalankan Virus Tropika?
Sudah tentu, semua ketidakselesaan ini adalah apa-apa berbanding dengan nyamuk kerosakan yang dilakukan sebagai pemancar penyakit seperti malaria, denggi atau demam kuning. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, demam kuning yang ditanggung nyamuk sahaja menyebabkan lebih daripada 30, 000 kematian setiap tahun.
Tetapi sekarang, dalam pertempuran yang berterusan antara manusia dan nyamuk, kita mungkin hanya mendapat bahagian atas. Para saintis di Texas A & M University percaya bahawa mereka telah menemui cara untuk mengalahkan para pembunuh darah dengan menipu mereka untuk memutuskan untuk tidak menggigit kami, dan sekutu utama mereka dalam keraguan ini adalah berbilion-bilion bakteria yang hidup di kulit kita.
Bakteria "bercakap" antara satu sama lain menggunakan sistem kimia yang dikenali sebagai kuorum penginderaan. Komunikasi sel-ke-sel ini digunakan untuk mengawal atau mencegah tingkah laku tertentu dalam komuniti, seperti membiak atau menghasilkan biofilm, seperti pembentukan plak pada gigi kita. Untuk memulakan perbualan, bakteria menghasilkan sebatian yang mengandungi mesej biokimia tertentu. Semakin banyak sebatian yang dihasilkan, semakin pekat mesej itu menjadi, sehingga mencapai ambang yang menyebabkan tindak balas kumpulan. Kelakuan lebih cenderung berlaku kerana mesej itu "lebih kuat" -dan menjadikannya mudah bagi organisme lain untuk mendengarkan pada perbualan bakteria.
"Walaupun orang bertindak balas terhadap molekul penginderaan kuorum, " kata Jeffery K. Tomberlin, ahli ekologi tingkah laku di Texas A & M. "Contohnya, jika ada sesuatu yang terurai, ada molekul penginderaan kuorum yang dikeluarkan dalam proses yang memberitahu kita bahawa ia bukan persekitaran yang baik. "
Masukkan nyamuk itu. Kerja-kerja sebelumnya mencadangkan bahawa faktor-faktor seperti jumlah karbon dioksida yang kita hiburkan, suhu badan, bau badan dan juga warna pakaian kita boleh mempengaruhi bagaimana kita menarik kepada serangga dahagakan darah. Menurut Tomberlin, nyamuk juga boleh menggodam sistem komunikasi bakteria menggunakan chemoreceptors pada antena mereka, seperti pemecah kod Perang Dunia II yang memintas penghantaran yang disulitkan: "Sistem radar mereka sangat sensitif dan boleh mengambil mesej-mesej ini yang berlaku. Dan mereka mempunyai peralatan yang membolehkan mereka mengganggu mesej tersebut, "katanya.
Secara evolusioner, pendengaran kuorum selalu berlaku di alam semula jadi, dan nyamuk telah berkembang keupayaan untuk melihat laluan komunikasi ini melalui pemilihan semulajadi. Nyamuk mendapat manfaat daripada penggodaman ini dengan mengumpulkan maklumat mengenai kualiti tuan rumah darah dan selektif tentang siapa yang mereka targetkan. Tetapi jalur komunikasi bakteria terus berkembang, mengakibatkan perlombongan antara organisma yang bersaing-di satu pihak, bakteria menghasilkan mesej, dan yang lain, nyamuk cuba menafsirkannya.
"Lawan anda sentiasa mengubah penyulitan kod mereka. Anda perlu memecahkan kod itu, dan survivor anda bergantung padanya, "kata Tomberlin. Mengetahui bahawa komunikasi mikrobik boleh menjejaskan tarikan nyamuk, Tomberlin dan rakan-rakannya di Texas A & M-termasuk Craig Coates, Tawni Crippen dan penyelidik siswazah Xinyang Zhang-kini telah menunjukkan bahawa manusia mungkin boleh menggodam penggodam dan mempengaruhi sama ada nyamuk memutuskan untuk menggigit kami.
Staphylococcus epidermidis adalah salah satu daripada lebih daripada seribu spesies bakteria yang biasanya berlaku pada kulit manusia. Pasukan ini menggunakan bentuk mutant S. epidermidis, di mana mereka menghapuskan mekanisme genetik yang mengodkan sistem penginderaan kuorumnya. Dengan laluan biokimia bakteria yang terganggu, peralatan pengawasan nyamuk "tidak dapat lagi mengada-adakan.
Pandangan mikroskop bakteria kulit biasa Staphylococcus epidermidis . (David Scharf / Corbis) Pasukan itu kemudian menjalankan satu siri uji kaji menggunakan pengumpan darah, yang diliputi dalam kain steril yang dirawat dengan sama ada mutan tersenyum atau bakteria jenis liar yang tidak diubahsuai. Pasukan ini membandingkan daya tarikan feeder kepada nyamuk Aedes aegypti wanita, ejen pemancar utama untuk demam kuning.
Pengumpan darah terdiri daripada kelalang kultur yang dimeterai dengan filem parafin yang boleh ditembusi oleh nyamuk. Satu milimeter darah arnab disuntik di antara filem dan kelalang budaya, dan air hangat dipam melalui balang untuk menjaga darah pada suhu badan purata. Pasukan meletakkan penyu di dalam sangkar plastik telus yang mengandungi 50 nyamuk dan meninggalkannya dalam sangkar selama 15 minit. Mereka merekodkan tingkah laku serangga pada video, yang membolehkan mereka mengira bilangan nyamuk makan pada setiap minit.
Pasukan ini menguji senario yang berbeza, seperti menempatkan pengumpan darah yang dirawat dengan bakteria jenis-jenis liar atau mutan dalam sangkar yang berasingan, kemudian meletakkan kedua-dua jenis bakteria dalam sangkar yang sama pada masa yang sama. Apabila diberi pilihan, "dua kali lebih banyak nyamuk yang tertarik kepada jenis liar pada pengumpan darah daripada mutan pada pengumpan darah, " kata Tomberlin.
Berdasarkan penemuan ini, yang sedang disiapkan untuk diserahkan kepada PLOS One, pasukan percaya bahawa menghalang komunikasi bakteria dapat menyebabkan kaedah baru untuk menghalang nyamuk yang lebih selamat daripada pengurai kimia yang keras seperti DEET. Ini mungkin mempunyai implikasi penting untuk mengurangkan penyebaran penyakit nyamuk seperti demam kuning. "Bakteria adalah pertahanan pertama kami, dan kami mahu menggalakkan percambahan mereka. Walau bagaimanapun, kita mungkin dapat menghasilkan repellen semula jadi yang membolehkan kita berbohong kepada nyamuk, "kata Tomberlin." Kami mungkin mahu mengubah suai mesej yang dibebaskan yang akan memberitahu nyamuk bahawa kita bukan tuan rumah yang baik, bukannya membangunkan bahan kimia yang boleh membahayakan bakteria kita pada kulit kita, atau kulit kita sendiri. "
Tomberlin menyatakan bahawa memanipulasi perbualan bakteria mungkin mempunyai banyak aplikasi lain, dan ini sedang dikaji secara aktif di institusi lain. Dari segi aplikasi kesihatan, menyekat komunikasi antara bakteria di paru-paru pesakit dengan fibrosis sista boleh menyebabkan rawatan baru untuk penyakit ini. Dan dalam industri tenaga, menghalang pengukuran kuorum dapat mengurangkan kakisan saluran paip minyak yang disebabkan oleh mikrob.
Penyelidik seperti Thomas K. Wood dari Universiti Negeri Pennsylvania, Rodolfo García-Contreras dari Universidad Nacional Autónoma de Mexico dan Toshinari Maeda dari Institut Teknologi Kyushu adalah pemimpin dalam penyelidikan kuorum penderiaan. Menurut Wood, usaha untuk memanipulasi komunikasi bakteria perlu mengambil kira teknik kaunter spionasi 'mikrofon' yang canggih: "Kami juga cuba memahami bagaimana bakteria berevolusi ketahanan terhadap jenis baru sebatian yang direka untuk menghentikan bakteria daripada bercakap, " katanya.
Jadi sekarang, untuk nyamuk dan untuk sains, bangsa pecah kod sedang aktif.
