$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
C. quinquefasciatus, הידוע בכינויו יתוש הבית הדרומי, הוא וקטור מוסמך של פתוגנים רבים כולל וירוס הנילוס המערבי (WNV), דלקת המוח היפנית, דלקת המוח של סנט לואיס ודלקת המוח של הסוס המזרחי. בפרט, מאז זוהה לראשונה בניו יורק בשנת 1999, WNV הפך למחלה וקטורית מרכזית ברחבי ארצות הברית היבשתית (ארה"ב) עם מעל 50,000 מקרים אנושיים שדווחו וכתוצאה מכך כ -2,300 מקרי מוות בין 1999 ל -20181, כמו גם מעל 4,500 מקרי סוסים שדווחו בין השנים 2008-20192. בנוסף, לפחות 23 מיני ציפורים שנמצאו בצפון אמריקה הושפעו מזיהומים ב-WNV עם לפחות 12 מינים המסווגים כבלתי הפיכים כתוצאה מ-WNV3. ההשפעה של WNV על אוכלוסיות אנושיות, סוסים ועופות נובעת מהתנהגות האכלה אופורטוניסטית של הווקטורים שלה. בדרך כלל, ציפורים הן המארחות העיקריות של WNV, ובני אדם וסוסים הם מארחים מקריים או ללא מוצא. כמה פתוגנים וקטור על ידי C. quinquefasciatus רק להדביק ציפורים כגון טפיל מלריה עופות, שריד פלסמודיום. בהוואי, C. quinquefasciatus הוא וקטור עיקרי של מלריה עופות וגרם להכחדתם של מיני ציפורים מקומיים רבים4,5.
כדי לשלוט במחלות המועברות על ידי C. quinquefasciatus, חוקרים וסוכנויות בקרה וקטורים השתמשו בכלים נפוצים לבקרת אוכלוסיית יתושים כגון יישום קוטל חרקים6, עם זאת, שיטות אלה הן יקרות, לא ספציפיות למינים, ויש להם יעילות מוגבלת כמו עמידות לחומרי הדברה גבוהה באוכלוסיות C. quinquefasciatus רבים6,7,8,9. טכניקות בקרה אחרות, כגון אסטרטגיות בקרת אוכלוסין מבוססות וולבצ'יהפותחו בשנים האחרונות10,11, אבל עלויות הכושר הקשורות זיהום Wolbachia להגביל את ההיתכנות של גישה זו עבור וקטור זה12. ישנן גם שיטות בקרה מבוססות גנטית שפותחו במינים אחרים של יתושים כגון Aedes aegypti13,14, אנופלס גמביה15 ו אנופלס סטיבנסי16, כולל פיתוח יתושים עמידים לפתוגן17,18,19, זה יכול להיות מפותח גם עבור C. quinquefasciatus אם הכלים הנדסת הגנום הנדרשים הם פותח עבור מין זה. עם זאת, ביולוגיה C. quinquefasciatus שונה מאוד מווקטורים אחרים של יתושים Aedes ו Anopheles אשר עשה את הפיתוח של טכנולוגיות גנטיות דומות קשה בווקטור זה. עם הופעתן של טכנולוגיות הנדסת גנום מבוססות CRISPR, הנדסת גנום מדויקת הפכה לטריוויאלית יותר ויותר, משתלמת ומסתגלת וכתוצאה מכך הובילה לפיתוח כלים גנטיים חדשניים במגוון רחב של מינים.
כדי ליצור מוטציות עם טכנולוגיות מבוססות CRISPR, תערובת של חלבון Cas9 ו- RNA מדריך סינתטי (sgRNA), המשלים את הלוצי הרצוי, הוא microinjected לתוך עוברים שלב טרום blastoderm. מאחר שנקבות C. quinquefasciatus מטילות את ביציהן בקבוצות המחוברות במבנה רפסודה צף (איור 1),בניגוד לתפיסת ביצים בודדות, תכונה של יתושי Aedes ו- Anopheles, מיקרו-יינות עוברים מסובכים יותר ויותר במין זה. זחלי קולקס מגיחים גם מהצד הצידה הצידי של כל ביצה, שנמצא במגע עם פני המים(איור 1),כך שכיוון הביצה לאחר המניפולציה חשוב במין זה. כאן אנו מתארים פרוטוקול מפורט המיועד למיקרו-הזרקה של חלבון Cas9 ו- sgRNA לעוברים C. quinquefasciatus. פרוטוקול זה תוכנן כדי להתאים תכונות ייחודיות לביולוגיה של Culex על מנת לשפר את הישרדות העובר ואת שיעורי מוטציית הגנום באמצעות שלבים מסוימים שהם המפתח לאיסוף ביצים בזמן והישרדות הביצים.