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一个Drosophila的GABA受体中的点突变赋予了抗昆虫剂的耐药性

R H Ffrench-Constant¹, T A Rocheleau, J C Steichen

¹Department of Entomology, 237 Russell Laboratories, University of Wisconsin, Madison 53706.

|June 3, 1993

概括

草的GABA受体中发生的一种特定突变使其对刺毒素和环二烯杀虫剂具有很高的耐药性. 这一发现解释了昆虫种群中抗虫剂耐药性的很大一部分.

科学领域:

神经科学是一个神经科学.
药理学药理学是指药理学的学科.
分子生物学分子生物学

背景情况:

胺黄油酸 (GABA) 是脊椎动物和无脊椎动物中一种关键的抑制性神经递质.
GABA-A受体形成化物通道,是关键的药物和农药点,与神经系统疾病有关.
抗昆虫剂耐药性,特别是对环二烯和皮克素 (PTX) 的耐药性,是农业和公共卫生面临的重大挑战.

研究的目的:

从功能上表达和特征一个假定的GABA受体克隆从一个PTX和环二烯耐药的Drosophila突变 (Rdl).
调查该受体在 confering insecticide resistance 的第二个膜跨域中的特定点突变 (alanine 到 serine) 的作用.

主要方法:

在异质系统中克隆的Drosophila GABA受体的功能表达.
使用GABA受体对抗剂 (如PTX和环二烯) 的药理学表征.
位点定向的突变发生引入与耐药性相关的氨酸与氨酸的替代.

主要成果:

表达的多索菲拉GABA受体表现出新的药理学.
预测通道孔内的氨酸-氨酸突变赋予了对PTX的高水平抵抗力.
这种突变也赋予了对环二烯的耐药性,这可能解释了超过60%的观察到的抗昆虫剂耐药性.

结论:

一个单个氨基酸替代Drosophila的GABA受体是对PTX和循环烯的抗性的主要决定因素.
这一发现为昆虫种群中广泛存在的抗杀虫剂耐药性提供了分子基础.
了解这种耐药性机制可以为开发新的害虫控制策略提供信息.

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