@ 2020.07.16 , 15:17

修改单个基因就可以给蚊子变性

雄蚊子不会咬人,也无法将病原体传播给人类。

埃及伊蚊(Aedes aegypti)需要血液才能产生卵,这使它们成为人类寨卡病和登革热病原体的主要载体。

埃及农业与生命科学学院的生物化学教授Tu Zhijian Tu说:“M基因座只能由雄性后代遗传,就像人类的Y染色体一样。通过在埃及伊蚊的M基因座中插入先前发现的雄性决定基因Nix,再把基因座插入雌性可遗传的染色体区域,我们证明,仅Nix就足以将雌性转化为可育雄性。这可能发展出未来的灭蚊技术。”

这些发现发表在《美国国家科学院院刊》上。

“我们还发现了成为可飞行雄性蚊子的第二个必须基因,称为肌性别。这项工作为M基因的功能分子基础奠定了基础,该基因至少包含30个基因,” 论文的第一作者Azadeh Aryan说。

Aryan和同事生成并表征了多个转基因蚊子系,它们在其自身启动子的控制下表达了额外的Nix基因拷贝。

弗吉尼亚理工大学的团队与德克萨斯A&M大学昆虫学系的Zach Adelman实验室以及弗吉尼亚大学生物复杂性研究所的Chunhonghong Mao合作发现,即使没有M基因座,仅Nix转基因就能将雌性转化为具有雄性特异性两性特征和类雄性基因表达的雄性。

“在实验室的多代繁育实验中,Nix介导的性转化都具有很高的渗透性和稳定性,意味着这些特征将被后代继承。”

尽管Nix基因能够将雌性转化为雄性,但是转化后的雄性不能飞行,因为他们没有遗传同样位于M位点的myo-sex基因。

性别转换后的雄性中缺乏肌性别基因是他们无法飞行的原因。尽管需要飞行才能交配,但在经过冷麻醉的野生雌性动物面前,经过性别转换的雄性仍然能够生出经过性别转换的后代。

依靠交配控制蚊子的遗传方法仅针对特定物种。在这种情况下,Tu团队的目标是埃及伊蚊,这种伊蚊是几百年前入侵美洲并对人类构成威胁的物种。

然而,在产生可能有用的转基因品系之前,还需要更多的研究。阿德尔曼说:“面临的挑战之一是通过将Nix和Myo-sex基因插入基因组中来产生将雌性转化为可繁殖的飞行雄蚊的转基因品系。”

除了深入研究蚊子中Nix基因的深度外,研究人员希望这些发现对其他昆虫,脊椎动物和植物中的同型性染色体的研究提供参考。

本文译自 phys,由 majer 编辑发布。

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