测序疟疾蚊子的母亲

从公共健康的约翰霍普金斯大学彭博学院的科学家领导的一个研究小组已经测序及注释的第一个完整的线粒体基因组按蚊funestus，疟疾在撒哈拉以南非洲的主要载体之一。这一里程碑于6月发表在“科学报告”上，提供了这种昆虫遗传多样性，祖先历史和进化信息的一瞥，研究人员可能最终利用这些信息来开发预防这种致命疾病的新方法。

研究领导Douglas E. Norris，博士，MS，Bloomberg学院分子微生物学和免疫学和国际卫生部门的教授，以及Giovanna Carpi，博士，DVM，约翰霍普金斯疟疾研究所博士后研究员彭博学院的分子微生物学和免疫学系发现，绝大多数疟疾病媒载体研究都集中在冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)上，被认为是这种疾病的主要传播者。

不过，虽然安。funestus是第二个负责帮助传播世界上大约2.16亿个每年导致50万人死亡的案例 - 很少有基因研究关注这个物种，因为它在实验室中比较困难。

“即使它是一种关键的疟疾病媒，我们仍然没有得到充分的研究。”诺里斯说，他也是约翰霍普金斯疟疾研究所的教员。“我们需要了解更多信息才能继续前进。”

作为更好地了解这种蚊子物种的关键一步，诺里斯和他的同事决定对其线粒体基因组进行测序 - 线粒体内的DNA，即为细胞提供能量的细胞器。与源自细胞核的基因组相比，线粒体基因组在大多数生物体中往往较小，并且通过母系而不是父母传递，从而更清晰地了解古代血统和种群水平的区别。

研究人员开始捕获An。来自坦桑尼亚的funestus蚊子;刚果民主共和国;和赞比亚，联邦国际疟疾研究卓越中心项目维护一个研究地点。从43种昆虫中提取线粒体DNA后，Norris和他的同事对其进行了深入测序和分析。

对43个全长“有丝分裂基因”的复杂分析指出了An的长期进化历史。funestus。沿着昆虫的有丝分裂组织的41个位点的明显差异将它们大致分成两个不同的谱系，证实了另一个实验室的早期工作。基于线粒体DNA突变的速度的估计表明，在更新世时期，大约50万年前这两个谱系被简称为谱系1和2，从共同的祖先分裂出来。尽管先前在赞比亚确定了这两个谱系，但坦桑尼亚并不存在谱系2。

Norris补充说，进一步研究谱系1表明它至少由两个不同的遗传群组成。“这表明An.funestus比以往任何时候都有更多的遗传多样性，”他说。

至少在赞比亚和坦桑尼亚，这两个血统是同情的，同时存在于同一个地方。然而，这种遗传多样性表明该物种可能分裂成不同的物种。诺里斯解释说，虽然这个过程可能需要一千年甚至更长时间，但这两个谱系可能已经显示出它们携带疟原虫属的疟疾 - 原生动物的能力差异- 觅食血液或杀虫剂抗性。这些差异可能用于制定新的基于载体的策略以预防疟疾传播。

诺里斯补充说，该物种中的有丝分裂基因多样性最终也可用于更好地了解不同的蚊子种群如何杂交 - 并且可能共享可能对疟疾控制工作有用或有害的基因 - 以及针对该载体的干预措施是否成功。

“现在，从学术和进化论的角度来看，拥有一个完整的线粒体基因组为An.funestus是有趣的，”他说。“但最终，我们或许可以利用我们发现的方法建立全新的战略来对抗疟疾。”

Christine M. Jones，Yoosook Lee，Andrew Kitchen，Travis Collier，Julia C. Pringle，Mbanga Muleba，Seth Irish，Jennifer撰写的“完整的Anopheles funestus mitogenomes揭示了线粒体谱系的古老历史及其在非洲南部和中部的分布”。 C. Stevenson，Maureen Coetzee，Anthony J. Cornel，Douglas E. Norris和Giovanna Carpi。