广州专家完成白纹伊蚊全基因组序列测序，找到其与抗药、免疫、滞息相关的关键基因
    前年登革热广佛大流行，去年以广州为原点全省范围大流行，再到今年潮州地区大流行。登革热，这一与白纹伊蚊有着紧密关系的蚊媒，成了悬在亚热带地区广东省头上的疾病传播魔咒。怎样发现和掌握这一小小传染病媒介的更多信息？利用这一信息来控制蚊媒数量，公共卫生医学专家一直在从事着相关研究。
    南都记者昨日从南方医科大学获悉，该校公共卫生与热带医学学院副院长、陈晓光教授等完成了对广州的白纹伊蚊全基因组的测序，并凭借此轮测序发现蚊子抗药基因等关键基因扩增现象。相关研究成果于10月19日在国际著名学术刊物《美国科学院院报》在线发表。研究显示：白纹伊蚊有一个特殊的滞育技能，遇到温度特别低、高等恶劣生存环境时，其虫卵自动蛰伏，不生长发育出成蚊，从而躲过气候打击。间接证明了白纹伊蚊从热带向亚热带甚至温带扩散种群的关键原因。

滞育基因的存在使白纹伊蚊具备耐热、耐寒能力

    亚洲虎纹--白纹伊蚊是登革热、基孔肯雅热等重要热带传染病的媒介，也是世界上扩散性最强的100种入侵生物之一，短短40年间已从其起源地东亚，扩散到了除南极洲以外的其他地区，给人类的生活和健康带来了巨大危害。世界各地的科学家都在尝试从其基因水平找到其快速扩散和传播疾病的规律，但由于其基因组巨大且重复序列繁多而长期得不到解决。
    陈晓光组织并领导了包括华大基因和白纹伊蚊相关研究领域专家的国际化团队，经过3年多的不懈努力，终于测序、组装、注释了白纹伊蚊基因组，并结合其转录组对重要基因家族进行了分析。
    在众多研究成果中，陈晓光团队特意对白纹伊蚊滞育相关基因进行了着重的分析，结果发现这一重要功能基因家族，在白纹伊蚊中都有不同程度的扩增。通俗点说，就是白纹伊蚊在遭遇到恶劣气候条件、不适宜生长的气温时，这些基因就能自动让蚊卵进入到类似“冬眠”的蛰伏状态。而待到气候适宜时，蚊卵又能复苏，恢复生长发育成成蚊。
    “白纹伊蚊也正式凭借着这一特性，在短短40年扩散到了几乎整个地球”，陈晓光表示。

白纹伊蚊的抗药、免疫基因也在不断强大

    据悉，陈晓光团队对蚊子进行的基因测序工作，是迄今报道的最大的蚊虫基因组测序工程。结果发现白纹伊蚊拥有巨大的基因组，其基因储备将近2Gb.(人类的基因储备也才2.9 Gb)，小小一个白纹伊蚊拥有的超过人类2/3强的基因储备。“巨大基因组中丰富的基因储备，可能为白纹伊蚊适应环境和气候的变化，扩散到世界不同地区和传播多种病原体提供了遗传学基础。”
    课题组还特意对同蚊虫的基因组进行了比较，并发现影响蚊虫基因组大小的最主要因素是其中重复序列的构成比例，比例越高，基因组越大。陈晓光等广州课题团队还首次在白纹伊蚊的基因组中发现了许多虫媒病毒包括登革病毒的插入序列，这些可能是白纹伊蚊作为许多病毒媒介的遗传基础，为进一步研究蚊媒与病原相互作用的机制提供了线索。
    此外，通过对白纹伊蚊基因组和转录组中免疫相关基因、杀虫剂相关基因的分析，发现了这些重要功能基因家族在白纹伊蚊中都有不同程度的扩增，这可能与白纹伊蚊快速扩散和作为多种传染病媒介有关，为进一步的分析提供了线索。总之，本研究结果为白纹伊蚊的媒介生物学、遗传进化和传播疾病的防治提供了一个非常有用的大数据分析平台。
    “其中免疫相关基因的分析，明确了蚊子的免疫系统对登革病毒长期、反复的感染已经形成了适应能力。杀虫剂先关耐药基因的扩增则表明白纹伊蚊已出现一定的抗药性。”陈晓光表示，这对防控登革热而言都是有针对性意义的发现。“当然，此次研究同样也发现了白纹伊蚊的一些基因出现了缩减，但该基因缩减的意义如何，还有待观察。”

寻找到蚊虫的性别基因  为“不育雄蚊计划”奠定理论基础

    作为此次基因测序工程的重要一环，陈晓光团队还通过和美国专家的合作。查找到了白纹伊蚊的近亲埃及伊蚊的关键性别基因，为将来对蚊虫种群多寡加以干预。一方面，发现了关键的性别基因，能减少雌蚊子的数量，因为叮咬人类的，只有雌蚊子；另一方面，如果人类掌握了调节蚊虫种群的性别数量，还可严控种群规模。
    据悉，蚊虫性别基因的研究为将来宏大的雄蚊“计划生育”奠定了坚实基础。初步设想是，通过基因修饰技术，使性别相关的基因高效表达，密切观察伊蚊的性别特异组织(精巢、卵巢和触角)的形态学异常以及生育和交配能力的改变，从中选出子代蚊子为雄性的重点培养、大量孵化，最终投放到伊蚊出没的地方和野生伊蚊交配、生活。
    “预期结果是，伊蚊交配后生的后代雄性多、雌性少。”陈晓光表示，蚊子生命周期在合适的气候条件下一般也就是一个月左右，目前预测运用上述技术后，能够生育的伊蚊其子代的男女性别比为3比1、孙代为9比1，曾孙代不出意外将是81比1。考虑到伊蚊有着近乎变态的繁衍能力，一年后再来观察，那时的雌性伊蚊将是少得不能再少的存在。
    当然，这一研究还只是不育雄蚊计划万里长征第一步，上述设想目前还在愿景阶段。

怎么进行的蚊子基因测序  专家培育了一个母蚊子的10多代后代

    人类进行基因图谱测绘，可能取一些血液样本就能完成。可对于只有毫厘大小的蚊子而言，目前的基因测序技术究竟是如何开展测序工作的呢？
这还真不是一个轻松的活。陈晓光表示，之前全球三大测序机构一直未能做好全面白纹伊蚊的测序工作，一方面和这坏家伙的基因储备非常庞大、基因重复序列太多有关，一方面也和如何保证白纹伊蚊基因的品系纯正难度极大有关。
    为解决后一个问题，南方医科大学的研究者们，特意对一个特定的白纹伊蚊雌蚊进行了深入的培养，通过交配从100个蚊卵中甄别了性别，继续进行近亲繁殖，经过10几代的培养，最终选择了基因背景最为纯粹的子代进行测序。“这一品系培养过程，就耗费了1年以上的时间。”
    除对单一雌蚊的家系进行测序外，课题组专家还选取了培养蚊子的第八代进行了全基因组的测序，最后形成了测序结论。

链接：白纹伊蚊在中国的情况如何？
----白纹伊蚊是两种重要的媒介伊蚊之一，在我国有悠久的历史和广泛的分布。苏东坡在《西湖志》中提及的“湖中多蚊，有豹脚者尤毒，…”指的就是这种蚊子。相比而言，白纹伊蚊较埃及伊蚊有更高的叮咬频率和更强的种间竞争优势，而且在全世界都呈现一种蔓延扩张的态势。媒介生物学和流行病学调查显示：我国大约一半的地域有白纹伊蚊分布，有将近三分之二的人口受到白纹伊蚊骚扰传病的威胁，而埃及伊蚊则主要分布于广东、广西和海南三省交界的区域。白纹伊蚊是我国登革热流行的主要媒介，也是新发传染病基孔肯雅热的传播媒介，是一种需重点防制的医学蚊虫。