华人学者屠志坚：蚊子性染色体测序完成

　　

生物通报道：疟疾每年造成多达907000人死亡，其中大部分是撒哈拉以南非洲地区的儿童。疟蚊，主要在黄昏和黎明之间叮咬人类，通过传播可在人类肝脏繁殖和感染红细胞的疟原虫，传递人类疟疾。

去年5月份，弗吉尼亚理工大学的华人学者屠志坚（Zhijian Jake Tu），与南方医科大学等机构合作，在著名期刊《Science》发表一项研究报告显示，有一种被命名为Ｎｉｘ的基因，会让传播登革热与黄热病的埃及伊蚊变成雄性。这是首次在蚊子中发现并验证“性别决定启动基因”的存在。这项研究引起了广泛关注，屠志坚教授表示：“从基础科研上讲，这一研究使我们在对雄性决定机制的了解上迈出了新的一步。从应用上讲，这一基因可能用来将雌蚊转变为雄蚊或者减少雌蚊。”相关阅读：中外科学家Science发表CRISPR重要成果。

今年2月份，屠志坚教授带领的研究小组，在《Trends in Parasitology》发表的一项综述中，概述了“基于释放不育的转基因蚊子来控制登革热的遗传策略”这种方法的优势和挑战。相关阅读：用CRISPR使蚊子变性 对抗病毒传播。

最近，屠志坚教授带领的研究小组，与一个大型国际财团合作，在一个传播疟疾的蚊子家族中，对Y染色体——性别确定和雄性生育能力的遗传驱动因子，进行了测序。这项研究结果发表在3月28日的《PNAS》杂志，将对于各种遗传学为基础的蚊子控制策略提出建议，应专注于制备雄性蚊子（多于雌性）。因为雄性蚊子不叮咬人，对人体是无害的，而雌性蚊子会叮咬人类，以得到它们产卵所需要的血液。

本文共同作者、弗吉尼亚理工大学农业和生命科学学院、Fralin生命科学研究所的生物化学教授屠志坚指出：“13年前冈比亚疟蚊的基因组草图得以完成，现在，我们终于表征了它的Y染色体。这是最后一块拼图。表征了Y染色体，将在未来的研究中帮助我们找出雄性生物学的遗传基础。”

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关于Y染色体的新信息，将促进我们的研究，努力减少雌蚊，或制备不育的雄蚊——这是世界各地研究团队所感兴趣的策略。

本文共同作者、博士生Brantley Hall 指出：“之前，一直没有对Y染色体进行表征，是因为它主要是由重复DNA序列组成的，电脑所用的算法来组装蚊子的整个基因组成时，比较困难。”

本文共同作者、农业和生命科学学院昆虫学副教授Igor Sharakhov指出：“通过使用一种新的长单分子测序技术、一种新的生物信息学算法——专门设计用于确定Y序列，以及直接定位于Y染色体的DNA物理图谱，我们能够克服这一障碍(至少部分)。我们的研究，为研究蚊子Y染色体生物学和进化，提供了一个期待已久的基础。”

本文共同作者、农业和生命科学学院昆虫系博士研究生Atashi Sharma指出：“在我们的共同努力下，也对其他疟疾病媒的Y染色体进行了迄今为止最为广泛的表征，这将有助于确定用于不同物种的靶向矢量控制方法。”

（生物通：王英）
注：屠志坚博士，美国弗吉尼亚理工大学生物化学系教授，于1988年毕业于北京大学，1994年获美国亚利桑那大学昆虫学博士学位，1999年到现在，一直受聘于弗吉尼亚理工大学生物化学系，先后担任助理教授，副教授和教授职位。 屠教授主要从事蚊的基础遗传学和生理学的研究，其研究成果先后在Nature, Science,PNAS,Geome Biol,Mol Biol Evol,PLoS Pathog,Genetics等国际一流杂志发表。屠博士现在为BMS Genomics和journal of Insect Science杂志副主编﹝Associate Editor﹞,PloS One学士编委﹝Associate Editor﹞，2002以来多次被选为美国公立卫生研究院媒介生物学项目的二审专家﹝Panel Member﹞。

生物通推荐原文：
Radical remodeling of the Y chromosome in a recent radiation of malaria mosquitoes, Proceedings of the National Academy of Sciences, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1525164113