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性别改变后女性基因可能导致蚊子控制

康奈尔大学的一项新研究表明,在性交过程中传播的雄性埃及伊蚊的遗传线索会影响雌性交配后雌性生殖道中哪些基因开启或关闭,包括与血液喂养,卵子发育和免疫防御有关的基因。

研究人员认为,这样的过程可以提供信息来对抗蚊子传播的疾病,例如登革热,基孔肯雅热和寨卡病毒。

性别改变后女性基因可能导致蚊子控制

昆虫学教授,2月22日发表在《PLOS被忽视的热带病》上的论文的合著者劳拉·哈灵顿(Laura Harrington)说:“我们有两个主要目标。” “首先是了解蚊子交配系统的基本生物学原理,其次是尝试以一种可以开发出新颖的控制蚊子策略的方式来理解它。我们专注于繁殖,因为我们将其视为致命弱点蚊子的脚跟。”

该研究借鉴了分子生物学和遗传学教授以及研究合著者玛丽安娜·沃尔夫纳(Mariana Wolfner)先前的发现,即果蝇雌性的基因表达,行为和生理如何通过交配而改变。该研究表明,交配后,精液蛋白从雄性传给雌性,导致雌性基因表达发生变化,并导致雌性增加产卵量,减少摄食并降低其再次交配的可能性。

在这项研究中,研究人员使用测序来鉴定雌性蚊子生殖器官下部中交配引起的RNA种群变化。RNA是化学信使,通过它可以将基因信息转化为蛋白质。在这项研究中,研究人员测量了交配后雌性中特定RNA含量的变化,以确定哪些蛋白质变得越来越丰富。这些发现是朝着了解使雌性产生后代的分子必需的分子迈出的一步。

该研究小组比较了与刚交配后以及交配后六和二十四小时未交配的雌性蚊子生殖道的RNA 。

与没有交配的雌性相比,交配后立即有60个RNA富集于雌性,这表明这些RNA是由雄性直接转移的。相对于处女,在交配的雌性交配后的第6和24小时,发现有150个转录本的丰度较高,而有130个转录本的丰度较低。

结果显示女性生殖道基因调控的广泛变化。这些受影响的基因可能会影响与血液喂养,卵子发育和免疫防御有关的过程。

研究人员称,该论文为今后研究女性蚊子繁殖提供了基础。这些数据已被用于改善VectorBase上的基因信息和表达,VectorBase是国家过敏与传染病研究所的科学界资源中心。

研究人员希望发现一种对女性生育至关重要的分子。科学家们可以设计这种分子的抑制剂,然后将其用于阻止女性产生可育卵的能力或阻止卵穿过输卵管。

哈灵顿说:“我们可以对男性进行基因改造,使其不诱导该特定分子,或者我们可以制造一种与该分子结合并使其对女性不易使用的聪明的杀虫剂。” 沃尔夫纳补充说,这种“聪明的杀虫剂”可以针对蚊子而不影响其他昆虫。

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