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研究人员公布入侵性疟蚊的详细基因组

新的“金标准”参考基因组揭示了数千个新的基因,这些基因对靶向病原体传播和免疫至关重要

成年雌性斯氏按蚊。照片由P.J.布莱恩特提供。

尽管鲨鱼、蛇、蝎子和其他可怕的生物声名狼藉,蚊子仍然是地球上最致命的动物……到目前为止。蚊子传播的疟疾仍然是全球病媒传播疾病中的头号杀手,2019年夺走了40多万人的生命。

为了设计预防疟疾传播的先进形式,包括有针对性的CRISPR和基于基因驱动的策略,科学家需要对病媒蚊子基因组的复杂知识。

Maull Chakrabi是尔湾加利福尼亚大学的一名项目科学家,他在圣地亚哥和印度的塔塔遗传学与社会研究所的同事和班加罗尔的生物信息学和应用生物技术研究所工作,印度已经为亚洲疟疾媒介蚊子制作了一个开创性的新参考基因组斯氏按蚊.基因组的全部细节,科学家们说,这与科学(人类和果蝇)所能获得的最好的动物基因组相当,发表在该杂志上。BMC生物学。

斯氏按蚊是南亚城市地区的主要疟疾媒介蚊子,最近入侵非洲之角。据预测,它将成为主要的城市疟疾媒介在非洲,该论文的合著者伊桑·比尔(Ethan Bier)是加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)杰出的细胞和发育生物学教授,也是该研究所的科学主任TIGS-UC圣地亚哥分校。“新基因组组合是一个全面而精确的基因组功能元件图,将为活跃遗传学的新时代奠定基础。斯蒂芬斯。这一平稳的合作努力突出了多UC倡议的好处和价值。”

新升级的斯氏按蚊Chakraborty和他的同事们发现了3000多个以前逃避审查的基因。这些新发现的基因提供了新的基因驱动靶点,在血液喂养、摄入血粉的代谢、繁殖和抗微生物寄生虫的免疫中起着关键作用。

这些发现包括29个以前未被发现的基因,这些基因在抗化学杀虫剂方面起着至关重要的作用,这一发展使得解决日益增长的亚洲和非洲问题变得更加紧迫斯蒂芬斯具有杀虫剂抗性突变的群体。这一发现还提供了线索,表明杀虫剂抗性的分子基础可能因性别而异。

论文合著者、UCI生态学和进化生物学副教授J.J.艾默生(J.J.Emerson)说:“这项工作将有助于基因组进化的基础研究,并为旨在消除世界上长期疾病祸害之一的战略提供信息。”。“总的来说,这些结果和资源强调了疟蚊生物学中先前隐藏的基因组元素的重要性,并将加速疟疾传播基因控制策略的发展。”

研究人员还重建了比过去更复杂的Y性染色体的DNA序列,揭示了与男性发育有关的基因和只寄生在男性基因组中的活跃的自私基因。作者表明,以前看不见的可移动基因元件是一种重要的这是该物种遗传新颖性的重要来源,用作制造结构变异的基质,并为适应化学杀虫剂提供原材料。

TIGS全球总监、加州大学圣地亚哥分校生物科学系的杰出教授Suresh Subramani说:“这一参考基因组及其优异的质量应该有助于印度和世界其他地区的疟疾生物学家,特别是考虑到2030年前在印度消灭疟疾的国家目标。”。

该报告的完整作者名单包括:Mahul Chakraborty、Arunachalam Ramaiah、Adriana Adolfi、Paige Halas、Bhagyashree Kaduskar、Luna Thanh Ngo、Suvratha Jayaprasad、Kiran Paul、Saurabh Whadgar、Subhashini Srinivasan、Suresh Subramani、Ethan Bier、Anthony James和J.Emerson。

该研究的资金由美国国立卫生研究院(拨款K99GM129411、R01GM123303-1和R01 GM117321)、保罗·G·艾伦前沿集团杰出研究人员奖、TIGS-UC圣地亚哥和TIGS印度提供。

注:比尔在他共同创立的两家公司拥有股权:Synbal Inc.和Agragene,Inc.,这两家公司可能从研究结果中受益。他还担任Synbal Inc.的董事会和科学咨询委员会以及Agragene Inc.的科学咨询委员会成员。


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