一种抑制烦人昆虫的方法已经在我们的雷达下出现——一种来自果蝇睾丸的酶。约翰·霍普金斯大学的研究人员发现，这种化合物可以通过阻碍作物的繁殖能力来控制携带疾病和危害作物的细菌。

果蝇睾丸提供对抗有害昆虫的潜在工具

领导这项研究的约翰·霍普金斯大学化学教授史蒂文·罗基塔(Steven Rokita)说：“我们已经尝试用这种酶控制果蝇数量。” “它可以提供一种控制各种生物和农业害虫繁殖力的好方法，从蚊子种群开始。”

研究结果将发表在《美国国家科学院院刊》上。

Rokita 的研究小组在研究碘化物在甲状腺中的作用时偶然发现了这一发现。该团队此前证明了碘酪氨酸脱碘酶的普遍存在，它似乎在某些细菌、无脊椎动物和许多其他生物体的关键生理过程中发挥着意想不到的作用。

新的见解表明，在果蝇中抑制它会导致溴酪氨酸过量，溴酪氨酸是常见氨基酸酪氨酸的自然变异。过多的这种化合物会阻碍昆虫产生精子的能力。

科学家此前认为这种酶仅限于产生甲状腺素的生物体，甲状腺素是所有脊椎动物产生的甲状腺激素之一，包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类。这种酶的作用是将身体的碘水平保持在健康阈值，以产生甲状腺激素，从而调节新陈代谢、生长和其他功能。

“令我们惊讶的是，这种酶存在于大量动物体内，包括一些细菌、果蝇、海葵——所有不需要碘化物的生物体，”罗基塔说。 “如果这些生物不需要它，它在那里做什么?”

通过切除并解剖果蝇的睾丸，研究小组追踪了该酶如何调节溴酪氨酸水平。当他们关闭负责这种酶的特定基因时，他们看到溴酪氨酸在果蝇睾丸中积聚。

“事实证明，如果缺乏这种酶，溴酪氨酸就会在雄性果蝇体内积聚，而这种超载会严重抑制精子发生，”罗基塔说。 “所有果蝇都有相似的基因，这意味着它们可能以相似的方式对溴酪氨酸做出反应。”

罗基塔说，潜在的害虫控制策略可能包括使用标准的糖基捕蚊器，与溴酪氨酸或其他阻止酶发挥作用的物质混合。

科学家们正在与约翰·霍普金斯疟疾研究所一起在蚊子上测试他们的发现。

酶是有助于加速维持我们身体的各种生物过程的蛋白质。 Rokita 说，尽管这种酶与具有类似功能的哺乳动物酶类似，但人类的睾丸中并不表达它，而且溴酪氨酸不太可能影响人类的生育能力。

罗基塔说，这些发现显示了探索科学家经常忽视的生物过程的价值。具体来说，研究结果表明许多生物依赖于卤化过程，其中溴或类似元素被添加到氨基酸酪氨酸等分子中以控制关键的身体功能。

罗基塔说，这种反应对许多生物体来说很常见，但其功能仅在甲状腺中得到明确定义。

他说：“这让我们认识到酪氨酸的卤化可能很常见，而且非常重要，要么因为它是有害的，要么因为这是我们一直错过的某种监管反应。”

其他作者包括约翰·霍普金斯大学的苏琪、徐冰和陈鑫。