Investigating the molecular mechanism and evolution of sex determination in Culex mosquitoes

研究库蚊性别决定的分子机制和进化

• 批准号: 20K06085
• 负责人: 糸川 健太郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06085/
• 关键词: 蚊; 昆虫; 性決定; 次世代シーケンシング; ゲノム編集; 衛生昆虫; 遺伝学

蚊（Culicidae）はマラリアやデング熱といったヒトの重要な疾病を媒介する重要な分類群である。蚊類の性決定機構にはいずれの種でも異形Y染色体あるいは同型の第一染色体上に存在する顕性のオス性決定因子（M因子）が関わっていることが古くから知られていた。本研究ではフィラリア症やウエストナイル熱の媒介者であるイエカ（Culex）属の蚊における性を決定する遺伝子（M因子）を、次世代シーケンサーやゲノム編集法などの最新の技術を用いて特定することを目的とする。イエカ属に存在するM因子は、これまでに他の属で特定されている性決定遺伝子の相同遺伝子（オーソログ）ではなく、イエカ属独自に進化・獲得した遺伝子である可能性が高い。イエカ属のM因子特定は、重要な疾病媒介蚊の新たな防除技術へと繋がることが期待される。M因子は下流応答遺伝子としてdoublesex (dsx)と呼ばれる遺伝子の選択的なスプライシングを制御していることが分かっている。そこで、イエカ属の一種であるネッタイイエカの受精卵（産下後48時間以内）におけるdbsx 遺伝子の発現量およびスプライシングパターンを、産下後から経時的に調べた。各受精卵の性別については、前年度までに明らかにしていた遺伝子マーカをもとに判別した。この実験により、dbsx 遺伝子発現の開始時期及び雌雄特異的な選択的スプライシングが見られはじめる時間を特定した。さらに、この結果をもとに、産下24時間後の受精卵についてトランスクリプトーム解析を行った。また、これまでにアカイエカ種群（Culex pipiens complex）の性決定遺伝子が含まれる染色体領域について明らかにしているが、比較ゲノミクス解析を行うために近縁の別種の蚊について野外からサンプルを入手した。

Culicidae is an important taxon of disease vectors. The sex-determining mechanism of mosquitoes is related to the presence of a sex-determining factor (M factor) on the first chromosome of the heteromorphic Y chromosome. This study is aimed at determining the genetic characteristics of Culex species and the next generation of Culex species by using the latest techniques in the compilation of Culex species. There is a high probability that the M factor exists in a genus and that it determines the identity of a gene in another genus. M factor specific to genus, important disease vector and new control techniques The M factor is a factor that controls the selection of the down-stream response vector and the doublesex (dsx). A species of the genus The sex of each fertilized egg is determined in the previous year. The time of birth and the time of birth are very specific. The results of the study were analyzed 24 hours after birth. The sex-determining genes of Culex pipiens complex are included in the chromosome domain.