InsectSci | 蚊虫CYP450基因家族（CYPome）构建：进化关系、发育表达及转录复杂性分析

白纹伊蚊（Aedes albopictus），俗称“花蚊子”，作为全球扩散范围最广的入侵蚊虫物种，是登革热、基孔肯雅热等多种蚊媒传染病的重要传播媒介，对人类公共卫生构成显著威胁。而CYP450基因家族作为昆虫体内一类关键基因，广泛参与生长发育、内源性物质合成代谢及外源性物质解毒等重要生理过程，其功能研究一直是昆虫学与公共卫生领域的研究热点。然而，CYP450基因家族参与白纹伊蚊发育过程的相关研究仍有待深入探索。

中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所（国家热带病研究中心）尹建海研究员团队采用比较基因组学技术，结合Illumina短读长测序与PacBio全长RNA测序技术，对白纹伊蚊及其他蚊虫的CYP450基因进行了系统性的分析——其中，比较基因组学通过对比不同物种的基因组序列，可精准挖掘基因的保守性与特异性，为解析基因进化规律提供有力支撑；而PacBio全长RNA测序技术则能避免传统短读长测序需依赖计算组装的局限，精准捕获完整的转录本信息，清晰呈现基因表达的多样性细节。该研究成功鉴定出24种蚊虫的CYP450基因组（CYPomes），其中白纹伊蚊基因组中包含174个CYP450转录本，其全长转录组中则鉴定出124个转录本异构体。这些CYP450基因可划分为包含14个基因家族的4大类CYP基因族，且呈现出幂律分布模式（power-law distribution pattern），揭示了该基因家族在白纹伊蚊中的有序分类特征。

在进化方面，该研究发现，蚊虫的生态特征（如携带病原体类型、吸血来源等）可能与CYP450基因家族的扩张密切相关，而基因的获得与丢失则是塑造当前蚊虫CYP450基因库的关键进化驱动力——这一发现为解析蚊虫对环境的适应机制提供了新的视角，也印证了CYP450基因在蚊虫进化过程中的重要作用。

此外，白纹伊蚊中几乎所有CYP450基因都呈现出动态的发育表达模式，这意味着该基因家族深度参与白纹伊蚊的生长发育调控，为后续解析蚊虫发育机制、寻找生长关键靶点提供了重要线索。同时，借助PacBio全长RNA测序技术，团队还发现白纹伊蚊CYP450全长转录组中存在可变剪接、多聚腺苷酸化（APAs）及基因融合等事件，充分揭示了CYP450基因组的复杂性。

该研究系统刻画了蚊虫CYP450基因组的特征及其进化历程，更首次清晰揭示了CYP450基因家族在白纹伊蚊生长发育、环境适应中的表达动态与潜在功能，为后续开发白纹伊蚊精准防控技术（如靶向CYP450基因的新型驱蚊剂、杀虫剂）提供了重要的分子靶点，对降低白纹伊蚊介导的蚊媒传染病传播风险、保障公共卫生安全具有重要的现实意义。

本研究得到了国家自然科学基金（82472318）、国家科技重大专项（2018ZX10101002-002-005）、寄生虫病预防控制所科技创新支撑计划（TF2025004）的资助。

原文信息：

Liu, C., Jia, X., Yue, Z., Wang, Y., Zhang, M., Liu, H. and Yin, J. (2026) The cytochrome P450 gene family of Aedes albopictus: Insights from comparative genomics and developmental transcriptomics. Insect Science, DOI 10.1111/1744-7917.70297

文章下载：

Insect Science - 2026 - Liu - The cytochrome P450 gene family of Aedes albopictus  Insights from comparative genomics and.pdf

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