Steven Rokita, Giáo sư hóa học tại Johns Hopkins, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã có cơ hội kiểm soát quần thể ruồi đục quả bằng enzyme này. Nó có thể là một phương pháp tốt để kiểm soát khả năng sinh sản của tất cả các loại sâu bệnh sinh học và nông nghiệp, bắt đầu từ quần thể muỗi.”

Nhóm của Rokita tình cờ phát hiện ra điều này khi đang nghiên cứu cách hoạt động của iốt trong tuyến giáp. Nhóm nghiên cứu trước đây đã chứng minh tính phổ biến của enzyme iodotyrosine deiodinase, enzyme này dường như đóng một vai trò bất ngờ trong các quá trình sinh lý quan trọng của một số vi khuẩn, động vật không xương sống và nhiều sinh vật khác.

Những hiểu biết mới cho thấy việc ngăn chặn nó ở ruồi giấm dẫn đến tình trạng quá tải bromotyrosine, một biến thể tự nhiên của tyrosine axit amin thông thường. Quá nhiều hợp chất đó sẽ cản trở khả năng tạo tinh trùng của côn trùng.

Các nhà khoa học trước đây cho rằng enzyme này chỉ giới hạn ở các sinh vật tạo ra thyroxine, một trong những hormone tuyến giáp được sản xuất bởi tất cả các động vật có xương sống, bao gồm động vật có vú, chim, bò sát, lưỡng cư và cá. Công việc của enzyme là giữ mức iốt trong cơ thể ở ngưỡng khỏe mạnh để sản xuất hormone tuyến giáp, điều chỉnh quá trình trao đổi chất, tăng trưởng và các chức năng khác.

Rokita cho biết: “Thật ngạc nhiên, enzyme này có ở rất nhiều loài động vật, một số vi khuẩn, ruồi giấm, hải quỳ – tất cả các loại sinh vật không cần iốt.”

Bằng cách loại bỏ và mổ xẻ tinh hoàn của ruồi giấm, nhóm nghiên cứu đã theo dõi cách enzyme điều chỉnh nồng độ bromotyrosine. Khi họ tắt gien cụ thể chịu trách nhiệm về enzyme, họ thấy bromotyrosine tích tụ trong tinh hoàn của ruồi giấm.

Rokita cho biết: “Hóa ra là nếu thiếu enzyme, bromotyrosine sẽ tích tụ ở ruồi giấm đực và tình trạng quá tải đó sẽ ức chế nghiêm trọng quá trình sinh tinh. Tất cả ruồi đều có một gien giống nhau, nghĩa là chúng có thể phản ứng với bromotyrosine theo cách tương tự.”

Rokita cho biết, các chiến lược kiểm soát dịch hại tiềm năng có thể bao gồm sử dụng bẫy muỗi làm từ đường tiêu chuẩn trộn với bromotyrosine hoặc các chất khác để ngăn chặn enzyme hoạt động.

Các nhà khoa học đang thử nghiệm phát hiện của họ trên muỗi với Viện nghiên cứu sốt rét Johns Hopkins.

Enzyme là các protein giúp tăng tốc các quá trình sinh học khác nhau.

Rokita cho biết những phát hiện này cho thấy giá trị của việc khám phá các quá trình sinh học mà các nhà khoa học thường bỏ qua. Cụ thể, các phát hiện cho thấy nhiều sinh vật sống dựa vào quá trình halogen hóa, trong đó brom hoặc các nguyên tố tương tự được thêm vào các phân tử như axit amin tyrosine để kiểm soát các chức năng quan trọng của cơ thể.

Rokita cho biết phản ứng này là phổ biến ở nhiều sinh vật, nhưng chức năng của nó chỉ được xác định rõ ràng ở tuyến giáp.

Ông nói: “Điều này khiến chúng tôi mở rộng tầm mắt với ý tưởng rằng quá trình halogen hóa tyrosine có thể là phổ biến và rất quan trọng vì nó gây bất lợi hoặc vì đó là một loại phản ứng điều tiết nào đó mà chúng tôi đã bỏ lỡ suốt thời gian qua”.