$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
C. quinquefasciatus, communément appelé le moustique domestique du sud, est un vecteur compétent de nombreux agents pathogènes, y compris le virus du Nil occidental (VNO), l’encéphalite japonaise, l’encéphalite de Saint-Louis et l’encéphalite équine de l’Est. En particulier, depuis qu’il a été détecté pour la première fois à New York en 1999, le VNO est devenu une maladie à transmission vectorielle majeure dans l’ensemble de la partie continentale des États-Unis (US) avec plus de 50 000 cas humains signalés entraînant environ 2 300 décès entre 1999 et 20181 ainsi que plus de 4 500 cas équins signalés entre 2008 et 20192. De plus, au moins 23 espèces d’oiseaux trouvées en Amérique du Nord ont été touchées par des infections par le VNO, avec au moins 12 espèces classées comme irrécupérables à la suite du VNO3. L’impact du VNO sur les populations humaines, équines et aviaires est dû au comportement alimentaire opportuniste de ses vecteurs. En règle générale, les oiseaux sont les principaux hôtes du VNO, et les humains et les chevaux sont des hôtes accidentels ou sans issue. Certains agents pathogènes vecteurs par C. quinquefasciatus n’infectent que les oiseaux tels que le parasite du paludisme aviaire, Plasmodium relictum. À Hawaï, C. quinquefasciatus est un vecteur principal du paludisme aviaire et a provoqué l’extinction de nombreuses espèces d’oiseaux indigènes4,5.
Pour lutter contre les maladies transmises par C. quinquefasciatus,les chercheurs et les organismes de lutte antivectorielle ont utilisé des outils de lutte contre la population de moustiques couramment établis tels que l’application d’insecticides6,cependant, ces méthodes sont coûteuses, non spécifiques à l’espèce, et ont une efficacité limitée car la résistance aux insecticides est élevée dans de nombreuses populations de C. quinquefasciatus 6,7,8,9. D’autres techniques de contrôle, telles que les stratégies de contrôle de la population basées sur Wolbachiaont été développées ces dernières années10,11, mais les coûts de condition physique associés à l’infection à Wolbachia limitent la faisabilité de cette approche pour ce vecteur12. Il existe également des méthodes de contrôle génétiques qui ont été développées chez d’autres espèces de moustiques telles que Aedes aegypti13,14, Anopheles gambiae15 et Anopheles stephensi16, y compris le développement de moustiques résistants aux agents pathogènes17,18,19, qui pourraient également être développés pour C. quinquefasciatus si les outils d’ingénierie du génome requis sont développé pour cette espèce. Cependant, la biologie de C. quinquefasciatus diffère considérablement des autres moustiques vecteurs Aedes et Anophèles, ce qui a rendu difficile le développement de technologies génétiques similaires dans ce vecteur. Avec l’avènement des technologies d’ingénierie du génome basées sur CRISPR, l’ingénierie du génome de précision est devenue de plus en plus triviale, abordable et adaptable et a par conséquent conduit au développement de nouveaux outils génétiques dans une grande variété d’espèces.
Pour générer des mutations avec les technologies basées sur CRISPR, un mélange de protéine Cas9 et d’ARN guide synthétique (SGRNA), complémentaire aux loci souhaités, est microinjecté dans des embryons au stade pré-blastoderme. Étant donné que les femelles de C. quinquefasciatus pondent leurs œufs en groupes attachés dans une structure de radeau flottant (Figure 1), par opposition à l’ovoïposion d’œufs individuels, un trait des moustiques Aedes et Anophèles, les microinjections embryonnaires sont de plus en plus compliquées chez cette espèce. Les larves de Culex émergent également de la face antérieure de chaque œuf, qui est en contact avec la surface de l’eau (Figure 1), de sorte que l’orientation de l’œuf après manipulation est importante chez cette espèce. Nous décrivons ici un protocole détaillé conçu pour la microinjection de la protéine Cas9 et de l’ARNg dans des embryons de C. quinquefasciatus. Ce protocole a été conçu pour s’adapter aux caractéristiques propres à la biologie Culex afin d’améliorer la survie des embryons et les taux de mutation du génome à travers certaines étapes qui sont essentielles pour la collecte et la survie des ovules en temps opportun.