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蘇力菌所產生的化合物可成為有效殺蟲劑的潛力

2020/05/06 @國際

摘要

蘇力菌以色列亞種(Bti)呈現晶體原子結構狀,而法國格勒諾布爾大學研究團隊發現此蘇力菌具備可撲殺蚊蟲幼蟲的化合物,蚊蟲幼蟲的腸道酵素溶解晶體後致使腸道穿孔而死;研究團隊也運用計算系統進行數據蒐集與運算,解釋毒性差異。

蘇力菌所產生的化合物可成為有效殺蟲劑的潛力

  先前,許多化學物質用於防止或消除攜帶疾病的蚊子會汙染生態系統,且易導致更多抗殺蟲劑的物種進化。然而,值得慶幸的是現今已有更好的選擇,即以細菌產出的殺蚊標靶毒素具有較為安全,且更有效抗蚊的特性。

  科學家先前發現一個天然存在的蘇力菌以色列亞種 (Bacillus thuringiensis israelensis, Bti)可產生幾種殺滅蚊蟲幼蟲的化合物,但對大多數其他生物無害。這些化合物在蘇力菌體內以晶體的形式存在,當幼蟲吃下蘇力菌後,幼蟲腸道的高pH值環境與消化酵素導致晶體融解,並轉化成新的分子,使得幼蟲腸道穿孔,進而快速導致蟲體死亡。現今,格勒諾布爾—阿爾卑斯大學的新研究發表於《自然—通訊》期刊中,其發現了Bti最可能呈現的晶體原子結構,並透過蚊子細胞膜的切片解釋晶體轉化成毒性狀態的作用機制。此外,研究員使用專門的計算系統處理由X射線晶體學方法收集的結構數據,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。如同LCLS這樣的X射線激光光源是唯一能夠產生足夠聚焦的光束以探測微小的Bti晶體的技術。這些結果可幫助解釋透過改變單個原子造成毒性的差異。【延伸閱讀】研究蘭花香味的化學成分能在未來提供新型驅蚊劑的開發方向

  收集並由不同的專門機構共同解釋複雜的數據屬大科學合作的良好範例,也為合理地設計出安全有效的毒素以控制特定的蚊子物種或目標疾病開起了一扇門。

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