Pesquisadores da Virginia Tech provaram que um aºnico gene pode converter mosquitos faªmeas do Aedes aegypti em mosquitos machos fanãrteis e identificaram um gene necessa¡rio para o voo do mosquito macho.

Os mosquitos machos não picam e são incapazes de transmitir patógenos aos seres humanos. Os mosquitos faªmeas, por outro lado, são capazes de morder.

Os mosquitos faªmeas do Aedes aegypti precisam de sangue para produzir ovos, tornando-os os principais portadores dos patógenos que causam o zika e a dengue nos seres humanos.

"A presença de um locus determinante para o sexo masculino (locus M) estabelece o sexo masculino no Aedes aegypti e o locus M éherdado apenas pela prole masculina, como o cromossomo Y humano", disse Zhijian Tu, professor do Departamento de Bioquímica na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.

"Ao inserir Nix, um gene determinante masculino descoberto anteriormente no locus M de Aedes aegypti, em uma regia£o cromossa´mica que pode ser herdada por mulheres, mostramos que Nix por si são era suficiente para converter faªmeas em machos fanãrteis. Isso pode ter implicações para desenvolvimento de futuras técnicas de controle de mosquitos ".

Essas descobertas foram publicadas nos Anais da Academia Nacional de Ciências .

"Tambanãm descobrimos que era necessa¡rio um segundo gene, chamado mio-sexo, para o voo masculino. Este trabalho lana§a luz sobre a base molecular da função do locus M, que contanãm pelo menos 30 genes ", disse Azadeh Aryan, uma pesquisa cientista no laboratório de Tu e o primeiro autor do artigo.

Aryan e colegas geraram e caracterizaram várias linhas de mosquitos transgaªnicos que expressavam uma ca³pia extra do gene Nix sob o controle de seu pra³prio promotor. Maria Sharakhova, professora assistente de entomologia na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida, e Anastasia Naumencko, ex-assistente de pesquisa graduada, mapeou o local de inserção cromossa´mica da ca³pia extra do Nix.

A equipe da Virginia Tech, em colaboração com o laboratório de Zach Adelman no Departamento de Entomologia da Texas A&M University e Chunhong Mao do Biocomplexity Institute & Initiative da University of Virginia, descobriu que o transgene Nix sozinho, mesmo sem o locus M, era suficiente converter faªmeas em homens com caracteri­sticas sexualmente dima³rficas especa­ficas para homens e expressão de genes semelhantes a homens.

"A conversão sexual mediada por Nix foi altamente penetrante e esta¡vel ao longo de muitas gerações no laboratório, o que significa que essas caracteri­sticas sera£o herdadas pelas próximas gerações", disse Michelle Anderson, ex-membro dos laboratórios Adelman e Tu e atualmente atualmente pesquisador saªnior do Instituto Pirbright, no Reino Unido.

Embora o gene Nix tenha sido capaz de converter as faªmeas em machos, os machos convertidos não puderam voar porque não herdaram o gene mio-sexo, que também estãolocalizado no locus M.

Nocautear o mio-sexo em homens do tipo selvagem confirmou que a falta de mio-sexo nos homens convertidos em sexo éa razãopela qual eles não podiam voar. Embora seja necessa¡rio um voo para o acasalamento, os machos convertidos em sexo ainda eram capazes de gerar progaªnie via¡vel convertida em sexo quando apresentados com faªmeas selvagens anestesiadas a frio.

"O Nix tem um grande potencial para desenvolver estratanãgias de controle de mosquitos para reduzir populações de vetores por meio da conversão sexual de mulher para homem, ou para ajudar na Tanãcnica de Insetos Estanãreis, que exige a liberação de apenas machos não-mordentes", disse James Biedler, cientista pesquisador do Tu laboratório.

Os manãtodos genanãticos que dependem do acasalamento para controlar os mosquitos tem como alvo apenas uma espanãcie especa­fica. Nesse caso, a equipe Tu tem como alvo o Aedes aegypti, uma espanãcie que invadiu as Amanãricas hálgumas centenas de anos e representa uma ameaça para os seres humanos.

No entanto, são necessa¡rias mais pesquisas antes que linhas transgaªnicas potencialmente aºteis possam ser geradas para testes iniciais em gaiolas de laboratório. "Um dos desafios éproduzir linhagens transgaªnicas que convertam as faªmeas em mosquitos machos voadores e fanãrteis, inserindo os genes Nix e mio-sexo em seu genoma juntos", disse Adelman.

Enquanto a equipe Tu olha para o futuro pra³ximo, eles desejam explorar o mecanismo pelo qual o gene Nix ativa o caminho do desenvolvimento masculino. A equipe também estãointeressada em aprender como evolui dentro de espanãcies de mosquitos do mesmo gaªnero.

"Descobrimos que o gene Nix estãopresente em outros mosquitos Aedes. A questãoanã: como esse gene e o local determinante do sexo evolua­ram nos mosquitos?" disse Tu, que também émembro do corpo docente do Instituto de Ciências da Vida Fralin.

Além de mergulhar nas profundezas do gene Nix em mosquitos , os pesquisadores esperam que essas descobertas informem futuras investigações sobre cromossomos sexuais homoma³rficos encontrados em outros insetos, vertebrados e plantas.