蚊をどうやって駆除できるでしょうか? 蚊の精子を不活性化すればいいのです。

北半球のかなりの地域で例年になく暖かい冬が続いたため、この春は凍傷よりも蚊に刺される人が多くなる可能性がある。通常、気温が低くなると吸血昆虫は死滅するか繁殖が遅くなるため、暖かい気温によりワシントン DC の蚊の季節は 1980 年代以降ほぼ 10 日長くなっている。

夏がますます長くなり、冬が短く暖かくなることで、将来的に蚊が増える可能性があるが、いくつかの新しい研究が、この一般的な害虫の増加を抑制するのに役立つかもしれない。3月16日にPLOS ONE誌に発表された研究で、研究者らは、蚊の精子を活性化するタンパク質を停止できる可能性が高いことを発見した。この処置により、精子が卵子まで泳いで行って受精するのを防ぐことができる。これは、ウエストナイルウイルスや脳腫脹性脳炎を媒介することが知られているイエカと呼ばれる一般的なイエカの種の個体数を抑制するのに役立つ可能性がある。

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新しい論文では昆虫の精子に含まれるすべてのタンパク質について詳細に説明されており、これにより研究者は精子が活動していないときにその質を維持する特定のタンパク質や、精子を活性化させて泳がせるタンパク質を見つけることができた。

「交尾中、蚊は尾と尾を合わせて交尾し、オスはメスの生殖器官に精子を送り込む。精子はしばらくそこに蓄えられるが、受精を完了するにはA地点からB地点まで移動する必要がある」と、カリフォルニア大学リバーサイド校の細胞生物学者で研究の共著者キャシー・セイラー氏は声明で述べた。

射精時に分泌される特殊なタンパク質は鞭毛（別名精子の尾）を活性化し、その動きを活発化させることで、雌蚊の生殖器官への旅を完了させる鍵となる。

「これらのタンパク質がなければ、精子は卵子に侵入できない。精子は動かなくなり、最終的には分解されてしまう」と、論文の共著者でカリフォルニア大学リバーサイド校生物学教授のリチャード・カルデュロ氏は声明で述べた。

非常に小さな昆虫からタンパク質に関するこの非常に詳細な情報を得るために、著者らは、多数の昆虫から最大 200 匹の雄の蚊を分離することができた学生チームと協力しました。次に、質量分析装置でタンパク質を検出できるだけでなく、特定できるように、生殖器官から十分な精子を抽出しました。

これまでの研究で、研究チームは精子が生殖管に入ったときに前進するためにカルシウムが必要であることを発見した。「これで、私たちが作成した完成したタンパク質プロファイルを調べて、カルシウムチャネルタンパク質を見つけ、これらのチャネルをターゲットとする実験を設計できます」とカルドゥロ氏は語った。

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セイラー氏によると、タンパク質のプロファイリングは、他の昆虫や植物を殺し、動物に害を及ぼす可能性のある有害な殺虫剤を使用する方法（生物学的防除とも呼ばれる）よりも環境に優しく毒性の少ない方法で蚊の個体数を制御する道を開くという。

生物学的防除は、蚊を種として根絶することを意味するものではありません。精子の動きを止めることは、処置された蚊に対して 100 パーセント効果的ですが、科学者がすべての蚊を殺すことは不可能であり、望ましいことでもありません。このような方法を使用すると、代わりに生殖可能な雄と生殖不可能な雄の割合が変わります。

2022年、バイオテクノロジー企業オキシテックの科学者らは、フロリダキーズで、オスで刺さず、オスの子孫しか産めない遺伝子組み換え蚊を放つ初の野外研究を完了した。研究者らは、遺伝子組み換え蚊が成虫になると、その飛翔および探索行動が野生蚊の能力と一致し、在来のメス蚊と交尾に成功したことを発見した。その後、メスはトラップに卵を産み、研究チームはその卵を集め、研究室で孵化を観察した。孵化した卵はすべてオスだった。しかし、メスの卵を死滅させる遺伝子は、蚊のおよそ3世代にわたって持続した。

「蚊は地球上で最も危険な動物です。しかし、人々がどれほど蚊を嫌っているとしても、ほとんどの生態学者は蚊を完全に根絶する計画に反対するでしょう。蚊は魚や他の動物の食物連鎖において重要な役割を果たしているのです」とカルドゥロ氏は語った。

この研究はイエカだけを対象にしているが、研究チームはこの情報が3,000種を超える蚊の一部にも当てはまることを期待している。地球温暖化が進み、気候変動が激化するにつれ、マラリア媒介蚊を含め、より多くの蚊の種が北半球に移動している。

イエカの精子の運動性についてさらに学ぶことは、人間の生殖能力の向上にもつながる可能性がある。多くの細胞には鞭毛があり、カルドゥロ氏によると、ある体のシステムについて学んだことは他の種にも応用できる可能性があるという。