《Nature》雄性蚊子如何补偿只有一条X染色体

　　Claudia Keller Valsecchi博士(德国美因茨分子生物学研究所)及其合作者的研究小组发现了疟蚊中负责平衡雄性和雌性X染色体基因表达的主要调节因子。这一发现有助于科学家更好地理解负责平衡两性之间基因表达的表观遗传机制的进化。这一发现可能有助于开发防止疟疾传播的新方法。

　　

大多数人都认为蚊子是地球上最令人讨厌的物种之一。它们用呜呜作响的翅膀让我们整晚睡不着，同时想办法咬我们，吸我们的血。然而，蚊子不仅仅是一个讨厌的东西——它们还可以携带一系列严重的，有时甚至是致命的疾病。蚊子可以携带的最危险的疾病之一是疟疾，这种疾病每年影响数百万人，造成数十万人死亡，主要是在非洲国家。疟疾是由疟原虫引起的，它通过蚊子叮咬传播——特别是沼泽蚊子(按蚊)的叮咬。重要的是，只有雌蚊子会咬人，因为它们需要血液中的营养来产卵。因此，科学家们有兴趣了解导致雄性和雌性蚊子之间分子差异的机制，因为它可以帮助我们开发对抗疟疾的新方法。

和人类一样，蚊子的性别是由性染色体决定的:雌性有两条X染色体(XX)，而雄性有一条X染色体和一条Y染色体(XY)。这可能会有问题，因为雄性的X染色体基因数量只有女性的一半，因此只有一半的X染色体蛋白质。为了弥补这一点，必须有一种方法来增加雄性X染色体基因的表达。然而，没有人知道这种机制在蚊子身上是什么。

来自Claudia Keller Valsecci博士小组的Agata Kalita是该研究的第一作者，由勃林格殷格海姆基金会(BIF)的奖学金资助，她领导了这项研究。他们与美因茨大学医学中心的Maria Felicia Basilicata博士、法国斯特拉斯堡大学的Eric Marois博士和荷兰格罗宁根大学的Franjo Weissing教授等小组合作。研究人员共同发现，性染色体激活蛋白(SOA)是平衡雄性蚊子X染色体基因表达的关键调节因子。他们发现SOA通过与X染色体基因结合并增加其表达而起作用，但仅限于雄性。另一方面，雌蚊只产生少量非常短的、无功能的SOA。

Kalita评论了这项研究:“平衡性染色体上的基因表达对某些物种的发育至关重要。然而，其他国家根本没有这样的机制。出乎意料的是，我们发现，在蚊子中，通过SOA来平衡X染色体的表达并不是发育所必需的，但它确实让雄性获得了先机。”Keller Valsecci补充说。“这是一个重要的线索，说明平衡性染色体上基因表达的机制最初是如何进化的。了解作用于性染色体的分子原理将有助于我们理解各种人类病理中男性和女性之间的差异。”

该研究小组的发现发表在《Nature》杂志上，标志着我们对性染色体上基因表达如何平衡的理解向前迈出了重要一步。研究人员推测，基因操纵只影响一种性别的基因可能是减少吸血雌蚊数量的有效策略，这将对抗击疟疾大有裨益。

The sex-specific factor SOA controls dosage compensation in Anopheles mosquitos