Despite advances in medical science and new drugs, mosquito-borne diseases, including malaria, filariasis, dengue and the viral encephalitides, remain the most important diseases of humans, with an estimated two billion people worldwide living in areas where these are endemic (World Health Organization, 1999a). Thus, there is an urgent need for new agents and strategies to control these diseases. Potential strategies include vaccines and transgenic mosquitoes refractive to the causative disease agents, but, in the near future, control efforts will rely on insecticides. Since World War II, disease control methods have relied heavily on broad-spectrum synthetic chemical insecticides to reduce vector populations. However, synthetic chemical insecticides are being phased out in many countries due to
insecticide resistance in mosquito populations. Furthermore, many governments restrict chemical insecticide use owing to concerns over their environmental effects on non-target beneficial insects and especially on vertebrates through contamination of food and water supplies. As a result, the World
Health Organization (1999b) is facilitating the replacement of these chemicals with bacterial insecticides through the development of standards for their registration and use. Vector control products based on bacteria are designed to control larvae. The most widely used are VectoBac® and Teknar®, which are based on Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (Bti). In addition, VectoLex®, a product based on
Bacillus sphaericus (Bs), has come to market recently for the control of mosquito vectors of filariasis and viral diseases. These products have achieved moderate commercial success in developed countries, but their high cost deters use in many developing countries. Moreover, concerns have been raised about their long-term utility due to resistance, which has already been reported to B. sphaericus in field populations of Culex mosquitoes in several different countries. The insecticidal properties of these bacteria are due
primarily to insecticidal proteins produced during sporulation. In Bti, the key proteins are Cyt1A, Cry11A, Cry4A and Cry4B, whereas Bs produces a single binary toxin commonly referred to as Bin. Of particular interest among these proteins is Cyt1A, which synergizes and delays resistance to mosquitocidal Cry
proteins and can be used to overcome resistance to Bs, as well as extend its spectrum of activity to, for example, the yellow fever mosquito Aedes aegypti (Fig. 1). In addition to Bti and Bs, mosquitocidal proteins have been identified in other species, such as B. thuringiensis subsp. jegathesan; these also
offer promise for use in new types of larvicide. Aside from this variety of mosquitocidal proteins, several
genetic elements have been identified that, when used in combination with strong Bt promoters, can be used to improve efficacy by increasing endotoxin synthesis significantly. The most important of these are the STAB/SD sequence, a ninenucleotide polypurine sequence that improves transcript stability and thus endotoxin synthesis, and a 20-kDa protein that occurs naturally in the Cry11A operon. This protein
enhances net synthesis of Cry11A and other proteins and apparently acts as a molecular chaperone.
The biochemical and toxicological differences between mosquitocidal Bt and Bs toxins prompted several attempts during the late 1980s and 1990s to construct recombinant bacteria that combined the best properties of these species. However, none of the resultant recombinants had efficacy sufficiently improved over wild-type strains to warrant commercial development. The prospects for developing
recombinant bacteria with high efficacy suitable for commercial development have improved recently due to the availability of genetic elements for improving endotoxin synthesis, a greater range of mosquitocidal proteins and the development of a better understanding of the toxicological properties of Cyt1A. In this overview, we first describe the properties of Bti and Bs and summarize previous research on improving bacteria for mosquito control. We then go on to show how new knowledge and technologies have been used to create recombinant bacteria that have much better potential for use in operational mosquito control programs owing to their very high efficacy and built-in resistant management properties based on Cyt1A. The literature on Bt, Bti and Bs is extensive and thus, in this overview, we cite review papers to guide
interested readers to the original literature.
แม้ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์และยาใหม่ , โรคที่นำโดยยุง ได้แก่ ไข้เลือดออก มาลาเรีย โรคเท้าช้าง และการไถนา , ไวรัส , โรคที่สําคัญที่สุดของมนุษย์ยังคงมีประมาณ 2 พันล้านคนทั่วโลกที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เหล่านี้มีเฉพาะถิ่น ( 1999a องค์กรอนามัยโลก ) ดังนั้นจึงเป็นความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับตัวแทนใหม่และกลยุทธ์ในการควบคุมโรคเหล่านี้กลยุทธ์ที่มีศักยภาพ ได้แก่ วัคซีนและพันธุกรรมยุงสายตาไปยังตัวแทนโรคนั้นๆแต่ในใกล้อนาคต ความพยายามควบคุมจะต้องพึ่งยาฆ่าแมลง ตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง วิธีการควบคุมโรคเหล่านี้ได้ต้องอาศัยสารเคมีสังเคราะห์เพื่อลดประชากรแมลงเวกเตอร์ อย่างไรก็ตามยาฆ่าแมลง สารเคมีสังเคราะห์ที่ถูกแบ่งออกในหลายประเทศเนื่องจาก
ต้านยาฆ่าแมลงในประชากรยุง นอกจากนี้ หลายรัฐบาล การใช้สารเคมีฆ่าแมลง เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของพวกเขาที่ไม่มีเป้าหมาย และแมลงโดยเฉพาะกระดูกสันหลังผ่านการปนเปื้อนของอาหารและน้ำ วัสดุ เป็นผลให้โลก
องค์กรสุขภาพ ( 1999b ) คือ การใช้สารเคมีเหล่านี้มีแบคทีเรียชนิดที่ผ่านการพัฒนามาตรฐานสำหรับการลงทะเบียนและการใช้ การควบคุมเวกเตอร์ผลิตภัณฑ์จากแบคทีเรียที่ถูกออกแบบมาเพื่อการควบคุมหนอน . ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็น vectobac ® teknar ®ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของ Bacillus thuringiensis subsp . กับ ( BTI ) นอกจากนี้ ® vectolex ,สินค้าตาม
Bacillus sphaericus ( BS ) ได้เข้ามาสู่ตลาดเมื่อเร็ว ๆนี้ในการควบคุมโรคเท้าช้างของยุงที่เป็นพาหะของโรค ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้รับความสำเร็จเชิงพาณิชย์อยู่ในประเทศที่พัฒนาแล้ว แต่ค่าใช้จ่ายสูงของพวกเขาซื้อใช้ในการพัฒนาประเทศมาก นอกจากนี้ ความกังวลการเติบโตระยะยาวของพวกเขาเกี่ยวกับสาธารณูปโภค เนื่องจากความต้านทานซึ่งได้ถูกรายงานไปยัง B . sphaericus ในด้านประชากรของยุง ยุงรำคาญในหลายประเทศที่แตกต่างกัน คุณสมบัติผลิตจากแบคทีเรียเหล่านี้เป็นหลักเพื่อผลิตโปรตีนเนื่องจาก
) ในช่วงการสร้างสปอร์ ในต่ำ , โปรตีนกุญแจ cyt1a cry11a II , ราย , และ , ในขณะที่ BS ผลิตสารพิษเดี่ยวไบนารีโดยทั่วไปเรียกว่า Binความสนใจเฉพาะของโปรตีนเหล่านี้ cyt1a ซึ่ง synergizes และความล่าช้าที่ต้านทาน mosquitocidal ร้องไห้
โปรตีนและสามารถใช้เพื่อเอาชนะความต้านทานมาตรฐาน ตลอดจนขยายสเปกตรัมของกิจกรรม เช่น ไข้เหลืองยุงลูกน้ำของยุงลาย ( รูปที่ 1 ) นอกจาก Bti และ BS , โปรตีน mosquitocidal ได้รับการระบุในสายพันธุ์อื่น ๆเช่น พ.thuringiensis subsp . jegathesan ; เหล่านี้ยัง
เสนอสัญญาเพื่อใช้ในรูปแบบใหม่ของ larvicide . นอกเหนือจากความหลากหลายของโปรตีน mosquitocidal นี้องค์ประกอบทางพันธุกรรมหลาย
ได้ระบุไว้ว่า เมื่อใช้ร่วมกับโปรโมเตอร์และแข็งแรง สามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการเพิ่มการสังเคราะห์ชีวพิษภายในตัวอย่างมีนัยสำคัญ ที่สำคัญที่สุดของเหล่านี้เป็นแทง / SD ลำดับเป็น ninenucleotide polypurine ลำดับที่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพและสังเคราะห์หลักฐานจึงนโดท็อกซิน และ 20 kDa โปรตีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติใน cry11a โอเปอรอน . นี้ช่วยเพิ่มการสังเคราะห์โปรตีน
สุทธิ cry11a และโปรตีนอื่น ๆ เห็นได้ชัดว่า ทำหน้าที่เป็นพี่เลี้ยง
โมเลกุลทางชีวเคมีและพิษวิทยา ความแตกต่างระหว่าง mosquitocidal BT และ BS สารพิษแจ้งหลายครั้งในช่วงปลาย 1980s และ 1990s เพื่อสร้างเซลล์แบคทีเรียที่รวมคุณสมบัติที่ดีที่สุดของสายพันธุ์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ไม่มีการ recombinants ซึ่งมีประสิทธิภาพเพียงพอดีขึ้นกว่าของสายพันธุ์ที่จะรับประกันการพัฒนาเชิงพาณิชย์ โอกาสในการพัฒนา
แบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูงเหมาะสำหรับใช้ในการพัฒนาเชิงพาณิชย์มีการปรับปรุงเมื่อเร็ว ๆนี้เนื่องจากความพร้อมขององค์ประกอบทางพันธุกรรมเพื่อเพิ่มการสังเคราะห์นโดท็อกซิน ช่วงที่มากขึ้นของโปรตีน mosquitocidal และพัฒนาความรู้ความเข้าใจในคุณสมบัติทางพิษวิทยาของ cyt1a ในงานนี้เราแรกอธิบายคุณสมบัติของ Bti และ BS และสรุปงานวิจัยก่อนหน้านี้ในการปรับปรุงแบคทีเรียควบคุมยุงเราก็จะไปแสดงวิธีใหม่ ความรู้ และเทคโนโลยีได้ถูกใช้เพื่อสร้างเซลล์แบคทีเรียที่มีศักยภาพที่ดีมากสำหรับใช้ในโปรแกรมควบคุมยุงปฏิบัติการเนื่องจากประสิทธิภาพที่สูงมากของพวกเขาและคุณสมบัติการจัดการในตัวป้องกัน ตาม cyt1a . วรรณคดีใน BT Bti และ BS จะกว้างขวาง และดังนั้น ภาพรวมนี้เราอ้างอิงการทบทวนเอกสารคู่มือ
ผู้สนใจวรรณกรรมต้นฉบับ
การแปล กรุณารอสักครู่..
