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2020-09-01利用基因轉殖降低病媒蚊數量
609 期
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炎炎夏日是病媒蚊的好發時節，除了被叮咬後會產生的不舒適與搔癢感，蚊蟲也可能將病原體傳播給人類，部分人士在蚊子叮咬後甚至會引起急性過敏反應。
近期，美國維吉尼亞理工大學（Virginia Tech）的研究團隊提出，利用基因轉殖技術可將雌性的埃及斑蚊（Aedes aegypti）轉換為可正常飛行與繁殖且不會咬人的雄性蚊子。由於雌性埃及斑蚊需要吸取血液後才可以產卵，茲卡病毒（Zika）及登革熱（dengue fever）等病原體便會附著在這些蚊子載體上，進而影響人類的健康；相反的，雄性蚊子則不會叮咬及傳染病原體給人類。
要如何將蚊子轉換性別呢？研究人員指出，過去的研究發現 M 基因座（Male-determining locus）中的 Nix 基因會決定埃及斑蚊的性別，且此基因座僅存在於雄蚊中。
若直接將Nix基因單獨插入雌蚊的染色體中，可以讓雌蚊「變性」成具有雄性性別特徵的雄蚊；此外，因 Nix 基因主導性別轉換，且這些經由基因轉殖後的蚊子亦可孕育出下一代，因此 Nix 基因可穩定地世代相傳下去。雖然 Nix 基因可以將雌蚊轉換為雄蚊，但是經基因轉殖後的雄蚊皆無法飛行，這是因為調控雄蚊飛行的 myo-sex 基因位於Ｍ基因座上，不過經基因轉殖後變性的雌蚊只具有 Nix 基因，並沒有正常雄蚊都會有的M基因座，也缺少能調控雄蚊飛行的 myo-sex 基因。
研究團隊證實，剔除野生雄蚊體內的 myo-sex 基因，與經由性別轉換後缺少 myo-sex 基因的雄蚊皆無法飛行。雖然藉由飛行才可以繁衍後代，但若將性別轉換後不會飛行的雄蚊，放置在經由冷麻痺後不會活動的野生雌蚊面前，兩者交配後仍可生出帶有 Nix 基因的雌蚊後代。研究團隊未來希望能同時將 Nix 和 myo-sex 基因插入雌蚊基因組內，讓雌性蚊子轉換成可繁殖並且飛行的雄蚊。
此外，Nix 基因透過雌雄性別轉換來降低病媒蚊族群，只釋放不會叮咬人類的雄蚊，可發展控制病媒蚊的策略。研究團隊未來將繼續探索Nix基因啟動雄性生育機制及在同屬蚊子中如何進化。透過這些研究，可用於在同型性染色體（homomorphic sex chromosomes）如昆蟲、脊椎動物和植物等物種上。
Azadeh Aryan et al., Nix alone is sufficient to convert female Aedes aegypti into fertile males and myo-sex is needed for male flight, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020.