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      合作產(chǎn)生對蚊子繁殖的見解
      
			
      
				2019-12-17 10:45:19
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      作為登革熱和寨卡病毒等疾病的攜帶者，蚊子每年造成超過100萬人死亡，并使數(shù)億人患病。但是，更好地了解蚊子的繁殖可以幫助人類抵抗這些疾病的爆發(fā)，隨著氣候變暖，這些疾病正在惡化。
      

      康奈爾大學(xué)的四位研究人員-兩名昆蟲學(xué)家和兩名工程師-對這一過程進(jìn)行了更深入的研究。在12月6日發(fā)表在《科學(xué)報告》上的一篇論文中，他們記錄了埃及伊蚊的精子中的納米級變化，并觀察了從授精到受精期間女性的身體反應(yīng)。
      

      合作產(chǎn)生對蚊子繁殖的見解
      

      Ethan Degner博士說：“我們想了解生殖，因為如果您能找到阻止野外生殖的方法，就可以控制大量蚊子的節(jié)育。” '19，與Jade Noble博士一起共同發(fā)表論文。'18。
      

      德格納完成了博士學(xué)位 昆蟲學(xué)教授勞拉·哈靈頓(Laura Harrington)領(lǐng)導(dǎo)。來寶的博士學(xué)位 在應(yīng)用和工程物理副教授Lena Kourkoutis的領(lǐng)導(dǎo)下。四人寫了這篇論文。
      

      當(dāng)前控制蚊子種群的努力采取兩種一般方法：通過噴灑殺蟲劑或減少蚊??子用于繁殖的死水面積來改變蚊子的棲息地;進(jìn)行生物學(xué)改變，例如將不育的雄性釋放到環(huán)境中或?qū)π坌赃M(jìn)行基因改造以產(chǎn)生無法生存的后代。
      

      康奈爾大學(xué)的研究人員希望他們的基礎(chǔ)研究能夠?qū)е赂行У奈米臃敝彻芾矸椒ā?/p>

      德格納說，雖然科學(xué)家們知道精子進(jìn)入雌性蚊子的途徑，但在受精和受精之間的關(guān)鍵時期精子的實際行為尚不清楚。
      

      要了解更多信息，昆蟲學(xué)家需要更好的工具。他們的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)顯微鏡的分辨率極限為400納米，與光波長相同，但它們的分辨率至少要小100倍。通過采用高能效的冷凍電子顯微鏡技術(shù)，該技術(shù)的發(fā)展獲得了三位國際科學(xué)家的稱號，獲得了2017年諾貝爾化學(xué)獎，而庫爾科蒂斯經(jīng)常在她的研究中使用該技術(shù)，然后他們可以看到的特征小了100,000倍。
      

      Noble說：“通過電子顯微鏡，理論上您可以看到皮秒級(萬億分之一米)的特征。” “這正是我們需要看到的精子特征的變化。我們正在尋找的某些特征只有8-9納米。”
      

      利用強(qiáng)大的電子顯微鏡，他們發(fā)現(xiàn)蚊子的精子在雌性受精后的24小時內(nèi)脫落了整個外皮，稱為糖萼。他們還觀察到脫落過程似乎使精子從休眠狀態(tài)中醒來，并引發(fā)了快速運(yùn)動。有趣的是，隨著精子變得更加活動，這在某種程度上鼓勵了雌性蚊子變得更肥沃。
      

      這項研究的第二個關(guān)鍵要素來自冷凍冷凍蚊子精子并將其固定在接近自然狀態(tài)的能力。傳統(tǒng)的昆蟲學(xué)研究涉及向昆蟲標(biāo)本中注入化學(xué)固定劑，使其脫水，然后添加染料以幫助觀察不同的特征。
      

      然而，在如此小的規(guī)模下，該過程引入了以下可能性：精子中觀察到的變化可能是由于準(zhǔn)備而不是精子中的自然變化引起的。通過這種獨(dú)特的合作關(guān)系，冷凍凍結(jié)過程使研究人員“可以更加確定我們在圖像中看到的特征是由于精子的變化而不是由于樣品的制備，” Noble說。
      

      她說：“這是這種合作如此有用的另一個原因，因為這為生物學(xué)家真正可以從這些強(qiáng)大工具中受益的想法打開了大門。”
      

      來寶(Noble)和戴格納(Degner)通過幾個校內(nèi)組織相互了解，并且在討論各自的研究時，意識到了合作的好處。哈靈頓說，她希望這種激進(jìn)的合作將是許多合作中的第一個。
      

      她說：“使用這種工具可以提高我們對精子生物學(xué)和蚊子病原體相互作用的生理學(xué)的認(rèn)識，這是巨大的。” “我希望我們將來可以采用這種方法來探索其他領(lǐng)域。”
      
			

			
        
      
			
      
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