Myggor är briljanta på två saker – att skapa elände för människor och snabbt förstöra alla ansträngningar att stänga ner dem.

Men forskare vid UC Riverside har funnit en svaghet i de gener som gör att myggor är så bra på att anpassa sig till de insekticider som människor använder för att hålla dem i avstånd.

Förmågan att anpassa sig är ett viktigt överlevnadsverktyg för de flesta arter, sa Colince Kamdem, postdoktor i entomologi vid UCR. "En av de största fördelarna med myggor är att de är extremt polymorfa, vilket innebär att de har en stor mängd naturlig mångfald, en riktigt stor fördel med att anpassa sig till många olika förhållanden."

Kamdem och hans kollegor grävde i kromosomerna hos den virulenta myggarten Anopheles funestus, i hopp om att bättre förstå dess snabba anpassningsförmåga. De valde denna art på grund av dess extrema effektivitet när det gäller att sprida de mest dödliga malariaparasiterna över en stor del av Afrika söder om Sahara.

Forskarna upptäckte den genetiska mångfalden som gör att myggor är så anpassningsbara var i första hand belägna i endast en av fem kromosom "armar" som finns i arten. De andra fyra kromosomarmarna är relativt stabila och oföränderliga, vilket innebär att de kan vara utmärkta kandidater för genteknik, sa Kamden.

Gendrivsystem har visat lovande för att lägga till fördelaktiga eller skadliga gener till en population som är ärftlig, vilket innebär att ändringarna fortsätter med nya avkommor. I fallet A. funestus, målet skulle vara att utrota myggan genom att manipulera dess gener.

Det fina med gendrivsystem är att förändringarna skulle stanna inom målarten – vilket lämnar andra arter av myggor intakta – utan användning av insekticider, som myggor snabbt verkar anpassa sig till på bara några år.

Men det finns ett problem. Forskare har funnit att de nya genspåren kan kollapsa om mutationer uppstår över målgenen. Det betyder att de nya generna måste infogas i delar av genomet med mycket liten stående genetisk variation, det är, låga nivåer av rekombination eller polymorfism.

Det är därför Kamdem och hans team är så exalterade över sina resultat.

"Vi letar efter svagheter i den naturliga befolkningen som gör dem lämpliga för specifika tekniker, såsom genetisk manipulation, " sa han. "Vi är ganska säkra på att vi har hittat bakdörren."

De fyra kromosomarmarna som finns i A. funestus är relativt stabila, med mycket låga nivåer av rekombination och polymorfism.

"(Det) gör denna art särskilt lämpad för gendrivande arbete, sa Kamdem.

Kamdem, infödd i den afrikanska nationen Kamerun, har personlig erfarenhet av malariaförödelsen, en sjukdom som orsakas av Plasmodium-parasiter som överförs till människor genom bett av infekterade kvinnliga Anopheles-myggor.

2015, det fanns 212 miljoner fall av malaria runt om i världen, och 429, 000 döda, enligt Världshälsoorganisationen (WHO). Totalt 91 länder – nästan hälften av världens befolkning – löpte risk att drabbas av malaria, inklusive befolkningar i Sydostasien, Latinamerika, och Mellanöstern, enligt WHO-data. Men Afrika – särskilt Afrika söder om Sahara – var hem för 90 procent av malariafallen och 92 procent av malariadödsfallen 2015.

När du forskar i Kamerun, Kamdem träffade UCR-postdoktorn Caroline Fouet, och UCR Entomology Professor Bradley J. White, som nu arbetar med Googles myggutrotningsprojekt Verily Life Sciences.

De tre arbetade tillsammans med denna forskning, och medan resultaten är lovande, det finns mycket mer att göra innan forskare om gendrift kan börja manipulera myggans genom, Sa Kamdem.

Nästa fas av deras forskning innebär att ta en djupare titt på generna i de stabila kromosomarmarna för att ge en sorts detaljerad karta för forskare om gendrift.

"Med de tekniker vi för närvarande implementerar, upplösningen kommer att vara en storleksordning högre än vad vi har nu, ", sa Kamdem. "Detaljnivån kan till och med komma med specifika positioner för olika gener, så vi kommer att kunna ge exceptionell detaljnivå om genprotokollet. "

Kamdem varnar för att genetisk manipulation också har några hinder att övervinna innan det är ett genomförbart alternativ i kriget mot insektsburna sjukdomar, men efter år av att se mygggenom snabbt anpassa sig till en mängd nya insekticider, han är hoppfull om potentialen med att använda gendrivsystem för att äntligen överlista A. funestus medfödda förmåga att anpassa sig och överleva.

Deras resultat, "Kromosomarmspecifika polymorfismmönster associerade med kromosomala inversioner i den stora afrikanska malariavektorn, Anopheles funestus, " publicerades i tidskriften Molekylär ekologi den 21 aug.