慈大研究團隊 首度小黑蚊全基因體組裝與解碼

小黑蚊，目前已經成為臺灣嚴重的「騷擾性害蟲」之一，雖然未證實會傳播疾病，但被咬後的奇癢、嚴重紅腫、以及可能產生的過敏反應，經常令人無法忍受。慈濟大學分子生物暨人類遺傳學系的林明德老師研究團隊，獲得國家科學及技術委員會小黑蚊專案計畫的支持，透過與中央研究院資訊科學研究所林仲彥老師研究團隊的合作，共同完成了小黑蚊基因體的組裝與註解，研究成果刊登於今年5月份的國際知名昆蟲分子生物學領域期刊 『Insect Biochemistry and Molecular Biology』。

今日(4日 )慈濟大學舉辦記者會，包括慈濟大學曾俊傑研發長、林明德老師、中研院林仲彥老師、呂美曄老師與大家分享小黑蚊的研究過程與成果。曾俊傑研發長表示，小黑蚊到目前為止都還沒有有效的防治方法，因為小黑蚊只有0.14公分，研究困難度非常高，感謝林明德教授與中研院的合作，完成了小黑蚊基因體的定序解碼，未來可以有很好的應用。

林明德老師表示，透過小黑蚊基因體的組裝與註解，後續可以針對小黑蚊獨特的嗅覺受器進行進一步的研究，未來將有機會可以設計出有效的小黑蚊的誘引劑或者是忌避劑，減少對人類生活的影響。此外，小黑蚊基因體的訊息也可以提供小黑蚊抗藥性基因與其分子遺傳學的相關研究提供一個基礎。

小黑蚊的學名為臺灣鋏蠓（Forcipomyia taiwana）屬於昆蟲綱、雙翅目，蠓科（Ceratopogonidae ） 、鋏蠓屬（ Forcipomyia ）的吸血昆蟲，於 1913 年由日本昆蟲學家素木得一在台灣發現而命名。小黑蚊遍及全台，其雌蟲嗜吸人血，許多人被其叮咬後會引發紅、腫、痛、癢等過敏反應。雌蟲吸食人血後，即會尋找具有藍綠菌或綠藻滋生的土壤產卵，其幼蟲期與蛹期均為陸生。

就如同2001年人類基因體的定序與解碼為現今的精準醫療展開了契機，小黑蚊基因體的定序完成，也為日後開發新的防治策略奠定基礎。林明德老師表示，小黑蚊的基因體大約是130.4百萬鹼基對，有16,898個基因，大約能產生20,502個蛋白質。如果與人類相比，小黑蚊的基因體大約是人的25分之一。小黑蚊與同為蠓科的庫蠓其嗅覺受體基因的數量具有明顯擴增的現象，數量是黃果蠅與埃及斑蚊的兩倍多 。在小黑蚊的156個嗅覺受體中，134個被認為是小黑蚊特有的，由於昆蟲的許多行為都依賴氣味分子的感知，因此這些小黑蚊特有的嗅覺受體分支特別受到注意，因為它們顯示了在小黑蚊這一物種中嗅覺受體基因的顯著擴張和特化，這可能與其獨特的生態行為和環境適應有關，例如雌性尋找人類吸血和適當產卵地點的選擇。這些發現對於深入理解小黑蚊的感官生物學以及開發可能的控制策略提供了重要的基礎。

由於小黑蚊實在太小，單隻小黑蚊所能夠獲得的基因體DNA只有幾奈克，林明德老師透過與中央研究院生物多樣中心新世代基因體定序核心實驗室呂美曄老師的合作，以超微量DNA輸入工作流程進行建庫，才得以利用由單隻雌性小黑蚊所產下的20幾個胚胎所取得DNA進行PacBio三世代定序，完成小黑蚊基因體的定序。此外，臺北醫學大學癌症轉譯研究中心的陳淑華助理研究員也對這個研究工作提供了許多協助。

小黑蚊不只是東部特產，中部及南部地區也深受其擾，幾乎已遍布臺灣各縣市，小黑蚊基因體的定序可以提供小黑蚊抗藥性基因與其分子遺傳學的相關研究提供一個基礎，可以幫助我們開發新的防治策略，以減少對人類生活的影響。

資料來源：慈濟大學