辛辛那提大学的研究人员检测了三种蚊子的遗传物质，这三种蚊子每年导致全球数百万人死亡。在加州大学化学系和生物系的合作中，研究人员揭示了雌性蚊子经历的令人惊讶的基因修改，部分原因是为了创造下一代。

使用一种叫做液相色谱-串联质谱的工具，研究人员在雌性蚊子的转移RNA中发现了多达33个基因修饰。和DNA一样，转移RNA也是生命的基石，通过传递DNA的遗传密码来构建调节身体组织和器官的新蛋白质。

“这很重要，因为这意味着男性和女性在制造蛋白质时有不同的要求，”加州大学艺术与科学学院的首席作者和博士后研究员梅丽莎·凯利(Melissa Kelley)说。

“蛋白质做很多事情:它们做维持生物体存活所需的家务。当雌性准备产卵时，会产生一些特殊的细胞。”凯利说。

通过在分子水平上更好地理解这些修饰，科学家可能会找到一种控制蚊子数量的新武器。

加州大学并不孤单。世界各地的研究人员正在寻找以蚊子基因为目标来预防蚊子传播疾病的方法。

事实上，蚊子比其他任何害虫都更能给人类带来痛苦。2019年，超过2.29亿人被诊断患有疟疾。蚊子还携带黄热病、登革热和西尼罗河病毒等病毒。

凯利说:“我们需要不断地采用新的控制方法。”

蚊子重塑了美国的整个地貌。20世纪30年代，由联邦政府资助的蚊虫控制委员会启动了大规模的湿地排水和填平项目。农药很快取代了劳动密集型的水资源管理政策。1972年，在研究发现毒素在食物链中积累并影响到诸如秃鹰等野生动物之后，流行的杀虫剂DDT被禁止使用。

人们使用各种各样的工具来对付蚊子，从散播以蚊子幼虫为食的鱼到将成群的不育雄蚊放归野外。但杀虫剂仍然是一种流行的解决方法。

凯利说:“有报道称，蚊子对杀虫剂的耐药性有所增加。”

加州大学负责研究的副校长、化学家帕特里克·林巴赫(patrick Limbach)是这篇论文的合著者。

Limbach说:“作为多种人类疾病的携带者，了解蚊子繁殖背后的机制可能会对补救策略产生影响。”

在生物学家Joshua Benoit副教授的实验室里，学生们培养了六种蚊子。

加州大学对其中三种进行了基因研究:埃及伊蚊、淡色库蚊和斯蒂芬按蚊。第一种是在非洲、地中海和美国东南部发现的，已知是黄热病、登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热的媒介。淡色库蚊是一种在世界各地都被发现的蚊子，并被认为与西尼罗河病毒有关。最后一种是与疟疾爆发有关的亚洲蚊子。这三个物种都需要吸血来繁殖。

雌蚊和雄蚊有明显的生理差异。雄性蚊子通常体型较小，触角上有绒毛，它们不像雌性蚊子那样需要营养来繁殖下一代。

凯利说:“我们很好奇它们在制造蛋白质的方式上是否有差异。”

加州大学的研究人员发现，雌性蚊子比雄性蚊子有更多的tRNA修饰。雌蚊可能比雄蚊更多地利用tRNA的化学修饰，这可能是与雌蚊繁殖有关的因素。

加州大学生物学本科生梅丽莎·乌兰说，她很幸运能参与这项研究。

“这是一个很好的机会。我很感激能有机会做这件事。它给了我很多经验，对我的职业生涯很有帮助。”“我学到了很多。”

加州大学的项目得到了国家卫生研究院国家过敏和传染病研究所的资助。

Journal Reference:

Melissa Kelley, Melissa Uhran, Cassandra Herbert, George Yoshida, Emmarie R. Watts, patrick A. Limbach, Joshua B. Benoit. Abundances of transfer RNA modifications and transcriptional levels of tRNA-modifying enzymes are sex-associated in mosquitoes. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2022; 143: 103741 DOI: 10.1016/j.ibmb.2022.103741