蚊子是揮之不去,給人類健康帶來許多威脅的害蟲,其主要通過吸血來傳播各種疾病,如瘧疾、絲蟲病、登革熱、黃熱病等。類胰蛋白酶絲氨酸蛋白酶(trypsin-like serine protease)是一廣泛存在於動物界的基因家族,主要行使消化功能,而其在蚊子消化血液的過程中起到重要作用。伴隨著吸血過程,蚊子體內會發生很多生理上的變化,如基因表達量的升高或降低。研究這類發生變化的相關基因或元件有助於揭示蚊子吸血的機制,進而尋找到控制蚊子傳播疾病的有效方法。
中國科學院昆明動物研究所博士研究生吳東東與導師張亞平院士及合作者系統地獲得瘧蚊基因組中的類胰蛋白酶絲氨酸蛋白酶基因,並和黑腹果蠅的基因相比較,發現該家族在蚊子基因組中經歷過適應性擴張。該類基因的表達水平在吸血之後顯著升高,並且擴張的基因相對於進化穩定的基因的表達量升高較高。同時,正選擇分析表明,系統發育擴張基因所受正選擇作用的位點主要分布在與蛋白酶抑制結合區域。這些分析表明,類胰蛋白酶絲氨酸蛋白酶基因對蚊子吸血這一特性的適應性進化起著重要作用。該研究具有重要的意義。該研究已在國際著名刊物《分子生物學與進化》(
Molecular Biology and Evolution)雜誌在線發表。(來源:中科院昆明動物研究所)