许多用来阻止或消灭携带疾病的蚊子的化学物质会污染生态系统,并推动更多有问题的抗杀虫剂物种的进化。庆幸的是,我们很快就会有更好的选择。据外媒报道,近日,由格勒诺布尔阿尔卑斯大学领导的并在《自然通讯》上发表的新研究揭示了一种很有效的 Bti 晶体的原子结构,这有助于解释转化毒素穿透蚊子细胞膜的机制。

无污染无公害 X射线成像揭示了一种天然灭蚊化合物的杀蚊机理-风君子博客

  科学家此前发现,一种天然存在的细菌叫做苏云金芽孢杆菌(Bti),能产生几种杀灭蚊虫幼虫的化合物,但对大多数其它生物无害。这些化合物以晶体形式存在于细菌内部,当幼虫吃掉微生物时,肠道中的高 pH 值和消化酶会导致晶体溶解,并重新排列成能穿透幼虫肠道细胞膜的分子,从而迅速杀死昆虫。

  伯克利实验室(Berkeley Lab)的分子生物物理学与整合生物成像部门(MBIB)的尼古拉斯·索特(Nicholas Sauter)说:“这些结果甚至可以通过改变一个原子来解释毒性的差异。这为合理设计安全有效的毒素开辟了道路,以控制特定的蚊子物种或疾病目标。”

  索特和另外两个 MBIB 的合作者使用他们的计算专业知识来处理通过X射线晶体学方法收集的结构数据,该方法是在 SLAC 国家加速器实验室的线性相干光源(LCLS)上进行的。

  索特补充说:“像 LCLS 这样的X射线激光光源是唯一能够产生足够聚焦的光束以探测微小 Bti 晶体的光束的技术。来自 10 个机构的研究人员收集并诠释了这些复杂的数据,这是‘大科学’合作的一个很好的例子。”