The genetic basis of host preference of the European disease vector Culex pipiens

Värdsökande hos myggor drivs främst av luktsinnet, där honmyggor attraheras till och särskiljer mellan värddjur beroende av blandningar av doftämnen som de avger. Närbesläktade myggarter kan uppvisa tydliga skillnader i uttryck och funktion av gener som korrelerar med värdsökande och -diskriminering. De två biotyperna av Culex pipiens, Pipiens och Molestus, uppvisar olika värdpreferenser, men lite är känt om de molekylära mekanismer som reglerar detta beteende. Målet med denna avhandling är att ge nya insikter i den genetiska grunden för värdpreferens hos de två biotyperna genom att initialt identifiera och karakterisera beteendet hos laboratorie- och vilda europeiska populationer, samt att studera skillnader i uttryck och funktion av kemosensoriska gener uttryckta i myggans antenn som korrelerar med myggornas preferens. Beteendeanalyser av laboratoriepopulationer av Pipiens och Molestus, med hjälp av en Y-rörsolfaktometer, bekräftar tidigare rapporter om en skillnad i värdpreferens mellan biotyperna. För att identifiera kemosensoriska gener kopplade till denna skillnad i värdpreferens användes transkriptomanalys av antenner från beteendefenotypade myggor för att identifiera skillnader i genuttryck, inklusive doftreceptorgener (Artikel I). Skillnader i värdpreferens observerades även i vilda populationer av biotyperna och deras hybrider, där myggornas värdpreferens varierade längs en latitudinell gradient i Europa, tillsammans med skillnader i deras relativa populationsstorlekar (Artikel II). Slutligen karakteriserades de identifierade doftreceptorerna från Artikel I funktionellt genom heterologt uttryck i HEK293- celler i en ligandinducerad fluorescensanalys. Endast en luktreceptor svarade, och fyra föreningar som enbart förekommer i mänskliga dofter framkallade ett dosberoende svar. En jämförande analys av de 3D-prediktiva proteinstrukturerna av Or205 hos båda biotyperna visade skillnader i gensekvens och proteinstruktur, vilket kan förklara de observerade skillnaderna i receptorfunktion (Artikel III). Tillsammans utvidgar studierna i denna avhandling vår förståelse av de genetiska mekanismer som reglerar värdpreferens hos Cx. pipiens-biotyperna.