Phát hiện gen để chuyển giới muỗi vằn

Các nhà khoa học Mỹ đã đạt được thành tựu quan trọng trong việc biến đổi muỗi cái thành đực, nhằm giảm nguy cơ gây bệnh của loài này với con người.

Gen mới giúp muỗi cái chuyển giới sang đực vẫn có khả năng sinh sản.

Muỗi đực không thể truyền bệnh và đốt người. Trái lại, muỗi cái hoàn toàn có thể.

Muỗi vằn cái cần máu để sản xuất trứng. Do đó, loài vật này trở thành trung gian mang mầm bệnh chính, gây ra Zika và sốt xuất huyết ở người.

“Sự hiện diện của một locus – vị trí của gen trên nhiễm sắc thể, hay còn gọi là M locus sẽ thiết lập giới tính đực ở muỗi vằn. M locus chỉ được thừa hưởng bởi con cái, giống như nhiễm sắc thể Y của con người”, ông Zijian Tu – giáo sư Khoa Hóa sinh tại trường Đại học Nông nghiệp và Khoa học đời sống, giải thích.

Cũng theo giáo sư Tu, bằng cách thêm Nix – một gen xác định giới tính đực được phát hiện trước đó trong locus M của muỗi vằn, vào vùng nhiễm sắc thể được di truyền bởi con cái, muỗi cái sẽ trở thành con đực có khả năng sinh sản.

“Đây là dấu hiệu cho thấy khả năng phát triển các kỹ thuật kiểm soát muỗi trong tương lai”, ông Tu cho hay.

Những phát hiện này đã được công bố trong Kỷ yếu Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ. Việc chuyển đổi giới tính cho muỗi cái đã được các nhà khoa học tìm ra từ vài năm trước, nhưng những con muỗi được chuyển giới không có khả năng bay.

Mới đây, Azadeh Aryan – nhà nghiên cứu cùng nhóm với giáo sư Tu, cho biết: “Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng một gen thứ hai, có tên là myo – sex, vô cùng cần thiết đối với khả năng bay của muỗi đực. Nghiên cứu này làm sáng tỏ chức năng cơ sở của locus M – chứa ít nhất 30 gen”, ông Aryan cho biết.

Nhà nghiên cứu Aryan và các đồng nghiệp đã tạo ra và biến đổi thành công gen của muỗi. Maria Sharakhova – trợ lý giáo sư côn trùng học tại Trường Đại học Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, cùng Anastasia Naumencko – cựu trợ lý nghiên cứu sau đại học, đã đánh dấu vị trí thêm nhiễm sắc thể đối với bản sao của Nix.

Viện Đại học Bách khoa Virginia đã phối hợp với phòng thí nghiệm của Zach Adelman thuộc Khoa Côn trùng học tại Đại học Texas A & M và Chunhong Mao của Viện nghiên cứu sinh học và sáng kiến tại Đại học Virginia. Kết quả nghiên cứu cho thấy, gen chuyển Nix, thậm chí là không có locus M, vẫn có thể khiến muỗi cái có các đặc điểm dị hình giới tính đặc trưng, cũng như biểu hiện gen như con đực.

“Chuyển đổi giới tính qua trung gian Nix được chứng minh là có tính xâm nhập cao và ổn định qua nhiều thế hệ trong phòng thí nghiệm. Điều đó có nghĩa là những đặc điểm này sẽ được di truyền cho các thế hệ sau”, bà Michelle Anderson, cựu thành viên của phòng thí nghiệm Adelman và Tu, hiện là một nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Viện Pirbright ở Vương quốc Anh, nhấn mạnh.

Trong khi đó, ông James Biedler – nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm với giáo sư Tu, chia sẻ: “Nix có tiềm năng lớn trong việc phát triển các chiến lược kiểm soát muỗi để giảm dân số loài này, thông qua chuyển đổi giới tính từ cái sang đực, hoặc hỗ trợ kỹ thuật côn trùng vô trùng, chỉ thả những con đực không đốt người”.

Phương pháp di truyền dựa vào giao phối để kiểm soát muỗi chỉ nhắm vào một loài cụ thể. Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu của giáo sư Tu nhắm tới muỗi vằn – một loài xuất hiện từ vài trăm năm trước và gây ra mối đe dọa lớn cho con người.

Tuy nhiên, các nhà khoa học sẽ cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu hơn nữa, trước khi bước vào giai đoạn thử nghiệm. Kết quả hiện tại được cho là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực làm giảm nguy cơ dịch bệnh mà muỗi gây ra cho con người.