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科学家们发现了疟疾蚊子的雄性基因

2019-01-19 09:47:05 • 来源：

由Pirbright研究所矢量分子生物学组负责人Jaroslaw Krzywinski博士领导的科学家已经分离出一种基因，该基因决定了负责传播疟疾的蚊子种类的雄性。这项发表在“ 科学 ”杂志上的研究描述了一个基因的鉴定和表征，该基因由作者命名为Yob，该基因是非洲疟疾蚊子冈比亚按蚊的性别决定过程的主要调节因子，并决定了男性的性别。

科学家们发现了疟疾蚊子的雄性基因

在昆虫中，性别通常由初级遗传信号决定，该信号在生命的最初几小时内激活短级联基因，其性别特异性产物最终控制个体是否会发育为男性或女性。这些发育过程背后的分子机制令人惊讶地极其多变，特别是主要的性别决定基因在不同昆虫群体之间的性质上急剧不同。与人类相似，许多昆虫拥有一对性染色体，雌性携带相同的XX染色体和雄性XY染色体，Y染色体携带一个显性的雄性决定基因。这种雄性基因的分子身份仍然是神秘的。Yob仅代表昆虫中的第二个已知病例。

为了识别Yob，Pirbright的研究人员在利物浦热带医学院的同事的支持下，使用高通量测序来对冈比亚按蚊雄性和雌性胚胎中产生的所有转录物(遗传信息)进行采样。在比较测序数据后，他们仅在雄性中发现了对应于Yob的转录物片段。进一步的研究表明，Yob在Y染色体上编码，Yob的活性仅限于雄性，并且是产生性别决定途径基因的雄性特异性产物所必需的。

出乎意料的是，Yob成绩单对女性非常不利。当注射到冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)或其他非洲蚊子物种阿拉伯按蚊(Anopheles arabiensis)的混合性早期胚胎中时，Yob在雌性孵化之前杀死雌性，但是雄性发育不受影响。相反，沉默正常的胚胎Yob活动对雄性是致命的。这些结果表明，除了确定雄性之外，Yob还是控制另一个基本发育过程的关键，称为剂量补偿，其平衡了位于男性单个X染色体上和女性中两个X染色体上的基因的转录物水平。

“我们的研究可能对控制疟疾产生深远的影响。这种可预防的疾病是造成人类痛苦的主要原因，也是社会经济发展的巨大障碍，主要是在撒哈拉以南非洲的贫穷国家，那里有近2亿临床病例和每年报告有50万人死亡。该地区的疟疾主要由冈比亚按蚊的女性传播和阿拉伯按蚊。目前，施用杀虫剂来控制蚊子仍然是对抗该疾病的最有效方式，但随着对蚊子群体中化学品的抗性的广泛传播，杀虫剂可能很快变得无效。显然，我们迫切需要替代更可持续的蚊子控制方法。遗传策略，例如成功用于控制农业害虫的遗传策略，具有巨大的潜力。但是，它们需要释放雄性蚊子只是，这是将遗传控制扩展到疟疾病媒的一个不可逾越的障碍，因为目前还没有有效的方法来分离按蚊中的性别。现在，Yob的女性杀害性质为我们提供了一个宝贵的工具，用于设计适合未来控制疟疾的雄性Anopheles菌株“，Krzywinski博士说。

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