Investigating the molecular mechanism and evolution of sex determination in Culex mosquitoes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06085
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: Itokawa Kentaro 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (70769992)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 駒形 修 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 室長 (20435712)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 蚊 / 性決定 / 昆虫 / 遺伝子

Outline of Final Research Achievements

Insects have evolved various mechanisms of sex determination. Mosquitoes are important vectors of diseases, making understanding their sex determination mechanisms crucial. The aim of this study is to identify genes determining sex in mosquitoes of the genus Culex and elucidate the molecular mechanisms of sex determination in this group of mosquitoes. In this study, we identified sequences of a male-specific gene from two different species of mosquitoes belonging to the genus Culex and investigated their evolutionary relationship with homologous genes in other mosquitoes. Additionally, transcriptome analysis during embryonic stages, when genes are expressed in sex determination, was conducted, revealing genes that are specifically expressed in males and females. However, no genes associated with known sex determination genes were found.

Free Research Field

昆虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イエカ属は日本脳炎やウエストナイル熱といった重要な疾病を媒介する重要な分類群である。特に蚊類においては雌のみが卵を作るために吸血行動を行いその際に様々な病原体を媒介することを鑑みても、この生物群の性決定機構を理解することは非常に重要である。また、近年遺伝子ドライブに代表される技術では蚊の性決定機構を標的として繁殖を抑制し、個体群のコントロールを行うことが考案されており、性決定機構を分子レベルで理解することはさらに重要となる。本研究では性決定そのものを同定するには至らなかったが、雄が特異的に持つゲノム領域の情報がえらえれており、イエカ属の蚊において任意のステージで性別の判別が可能となった。