Самцы комаров не кусаются и не способны передавать патогенные микроорганизмы людям. Самки комаров, с другой стороны, опасны. Исследователи из Virginia Tech доказали, что один ген может превращать самок комаров Aedes aegypti в фертильных самцов комаров. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Самки комаров Aedes aegypti нуждаются в крови для производства яиц, что делает их основными носителями возбудителей, вызывающих вирус Зика и лихорадку денге у людей.
Присутствие определяющего самца локуса (M locus) определяет мужской пол в Aedes aegypti, а локус M наследуется только потомством мужского пола, во многом как человеческая Y-хромосома.
Ученые вставили Nix, ранее обнаруженный мужской определяющий ген в локусе M Aedes aegypti, в хромосомную область, которая может наследоваться женщинами. Этим исследователи показали, что одного гена Nix было достаточно для превращения самок в фертильных самцов. Это может иметь решающее значение для разработки будущих методов борьбы с комарами.
Исследователи создали и охарактеризовали множество трансгенных линий комаров, которые экспрессировали дополнительную копию гена Nix под контролем его собственного промотора. Мария Шарахова, доцент кафедры энтомологии в Колледже сельского хозяйства и естественных наук, и Анастасия Науменко, бывший научный сотрудник и выпускник, нанесли на карту участок хромосомной вставки дополнительной копии Nix.
Другая команда ученых обнаружила, что одного трансгена Nix, даже без локуса М, было достаточно для превращения самок в самцов с характерными для мужчин сексуально-диморфными чертами и мужской экспрессией генов.
Обнаружено, что Nix-опосредованное половое преобразование является очень проникающим и стабильным на протяжении многих поколений в лаборатории, а это означает, что эти характеристики будут унаследованы для будущих поколений.
Мишель Андерсон, старший научный сотрудник Института Пирбрайта в Великобритании
Сейчас у гена Nix есть большой потенциал для разработки стратегий борьбы с комарами для сокращения популяций переносчиков болезней.
Генетические методы, которые основаны на спаривании для борьбы с комарами, нацелены только на один конкретный вид. В этом случае ученые нацеливаются на Aedes aegypti, вид, который проник в Америку несколько сотен лет назад и представляет угрозу для людей.
Однако необходимы дополнительные исследования, прежде чем могут быть получены потенциально полезные трансгенные линии для первоначального тестирования в лабораторных условиях. Ученые хотят изучить механизм, с помощью которого ген Nix активирует путь развития самца. Команда также заинтересована в том, чтобы узнать, как она развивается в комарах одного и того же рода.
Также исследователи надеются, что их результаты послужат основой для будущих исследований гомоморфных половых хромосом, которые обнаруживаются у других насекомых, позвоночных и растений.