Исследователи UCR разрабатывают трансгенные москиты, чтобы помочь уменьшить распространение инфекционных заболеваний

        

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали трансгенные комары, которые стабильно экспрессируют фермент Cas9 в их зародышевой линии. Добавление Cas9 позволит использовать инструмент для редактирования генов CRISPR для эффективного и целенаправленного изменения ДНК ДНК комаров.

В качестве доказательства концепции исследователи использовали систему для разрушения развития кутикулы, крыла и глаз, производя полностью желтые, трехглазые и бескрылые комары. Их долгосрочная цель – использовать козьмоподобные москиты, выражающие кассу, вместе с другими технологиями, называемыми генными приводами, – вставлять и распространять гены, которые подавляют насекомых, избегая при этом сопротивления, которое, как правило, благоприятствует эволюции. Aedes aegypti являются основными носителями лихорадки денге, чикунгунья, желтой лихорадки и вирусов зики и быстро становятся устойчивыми к обычно используемым пестицидам.

Опубликованный сегодня в трудах Национальной академии наук (PNAS) исследование проводилось Омаром Акбари, доцентом энтомологии в Колледже естественных и сельскохозяйственных наук UCR и членом Университетский институт интегративной биологии генома.

. Предыдущие попытки использовать редактирование генома для предотвращения распространения москитов из патогенных микроорганизмов были затруднены низкими скоростями мутаций, плохой выживаемостью отредактированных комаров и неэффективной передачей разрушенных генов потомству. Акбари и его коллеги разработали трансгенные комары, которые стабильно экспрессируют бактериальный фермент Cas9 в зародышевой линии, что позволяет эффективно редактировать геном с использованием системы CRISPR. CRISPR работает как пара молекулярных ножниц, вырезая и заменяя специфические последовательности ДНК на основе рибонуклеиновой кислоты (РНК). В статье группа использовала систему для разрушения генов, которые контролируют зрение, полет и кормление, в результате чего другие кошмары с дополнительным оком, неправильными крыльями и дефектами цвета глаз и кутикулы, среди других изменений.

Акбари сказал, что эти штаммы представляют собой первый шаг к использованию систем генного привода для борьбы с популяциями комаров и уменьшения распространенных заболеваний.

«Эти штаммы Cas9 могут использоваться для разработки приводов с разделением генов, которые являются формой генного привода, посредством которой Cas9 и направляющие РНК вставляются в отдельные геномные локусы и зависят друг от друга для распространения. Это самый безопасный способ разработки и тестирования генных приводов в лаборатории, чтобы не распространиться в дикую природу », – сказал Акбари.

Приводы генов значительно увеличивают вероятность того, что ген или набор генов будут переданы потомству – от 50 до 99 процентов. Это число может потенциально увеличиться до 100 процентов, когда целевой ген будет разрушен на нескольких сайтах, метод мультиплексирования, который недавно был математически смоделирован Акбари и его коллегами из UC Berkley.

Приводы генов могут использоваться для смещения генетического наследования в пользу быстро распространяющихся, саморазрушающих генов, таких как те, которые нарушают фертильность, и могут быть экологически чистым и экономически эффективным способом подавления популяций распространения болезней насекомые.

«Должны быть предприняты следующие шаги для определения регуляторных последовательностей, которые могут быть использованы для экспрессии направляющих РНК из генома, и как только эти последовательности идентифицируются, разработка генных приводов у видов должна быть« под ключ », сказал Акбари

      

Source link