約翰霍普金斯大學發現革命性害蟲控制新工具
一種抑制昆蟲嘮叨的新方法–一種來自果蠅睪丸的酵素–一直在我們的視線之外。根據約翰-霍普金斯大學的最新研究，這種化合物可以透過阻礙蟲子的繁殖能力來控制攜帶疾病和危害農作物的蟲子。
領導這項研究的約翰-霍普金斯大學化學教授史蒂文-羅基塔說：「我們已經有了用這種酶控制果蠅數量的方法。它可以為控制各種生物和農業害蟲的繁殖力提供一個很好的方法，首先從蚊子的數量開始。
研究結果發表在《美國國家科學院院刊》。
羅基塔的研究小組在研究碘化物如何在甲狀腺中發揮作用時偶然發現了這一發現。研究小組先前證明了碘酪胺酸脫碘酶的普遍性，它似乎在某些細菌、無脊椎動物和許多其他生物的關鍵生理過程中發揮意想不到的作用。
新發現表明，在果蠅體內抑制這種物質會導致溴代酪胺酸過量，而溴代酪胺酸是常見胺基酸酪胺酸的天然變體。過多的這種化合物會阻礙昆蟲的精子生成能力。
科學家以前認為這種酵素僅限於產生甲狀腺素的生物，甲狀腺素是所有脊椎動物（包括哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物和魚類）產生的甲狀腺激素之一。這種酵素的作用是將體內的碘含量保持在健康的臨界值，以產生甲狀腺激素，從而調節新陳代謝、生長和其他功能。
羅基塔說：『令我們驚訝的是，這種酵素存在於大量動物、一些細菌、果蠅、海葵–所有不需要碘化物的生物體中。如果這些生物不需要碘，那它在那裡做什麼呢？
透過切除和解剖果蠅的睪丸，研究團隊追蹤了這種酵素是如何調節溴代酪胺酸水平的。當他們關閉了負責這種酵素的特定基因後，他們發現果蠅睪丸中的溴代酪胺酸增多了。
羅基塔說：「事實證明，如果缺乏這種酶，雄性果蠅體內的溴酪胺酸就會積聚，而這種超負荷會嚴重抑制精子發生。所有蒼蠅都有類似的基因，這意味著它們可能會以類似的方式對溴酪胺酸產生反應。
潛在的害蟲防治策略可能包括使用標準的糖基蚊蟲誘捕器，並在其中摻入溴代酪胺酸或其他能阻止這種酵素發揮作用的物質。
科學家正與約翰-霍普金斯大學瘧疾研究所合作，在蚊子身上測試他們的研究成果。酵素是一種蛋白質，有助於加速維持人體生命的各種生物過程。儘管這種酶與哺乳動物的酶功能相似，但人類的睪丸中並不表達這種酶，因此溴代酪氨酸不太可能影響人類的生育能力。
這些發現顯示了探索科學家經常忽略的生物過程的價值。具體來說，研究結果表明，許多生物依賴鹵化過程，即在氨基酸酪胺酸等分子中加入溴或類似元素，以控制關鍵的身體功能。
這種反應在許多生物體中都很常見，但其功能只有在甲狀腺中才明確界定。這讓我們看到，酪胺酸的滷化可能很常見，而且非常重要，因為它是有害的，或者因為它是某種調控反應，而我們一直忽略了這一點。
編譯來源：ScitechDaily