Генний драйв на основі CRISPR/Cas9 може пригнічувати сільськогосподарських шкідників
Дослідники розробили "систему самонавідного генного драйву" на основі CRISPR/Cas9, яку можна використовувати для придушення популяцій оцтової мухи Drosophila suzukii - так званої "плямистокрилої дрозофіли", що знищує плоди з м'якою шкіркою в Північній Америці, Європі та деяких інших країнах.
Дослідники зі штату Північна Кароліна розробили системи подвійного генного драйву CRISPR, націлені на специфічний ген D. suzukii, званий подвійною статтю, який важливий для статевого розвитку мух.
CRISPR означає "короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані кластерами", а Cas9 - це фермент, який працює як молекулярні ножиці для розрізання ДНК. Системи CRISPR є похідними від бактеріальних імунних систем, які розпізнають і знищують віруси та інших загарбників, і розробляються для вирішення проблем зі здоров'ям людини, рослин і тварин, серед іншого.
Націлювання на ген подвійної статі призвело до безпліддя самок у численних експериментах, оскільки самки не могли відкладати яйця, каже Макс Скотт, ентомолог зі штату Північна Кароліна, який є відповідним автором статті в Proceedings of the National Academy of Sciences, у якій описується дослідження.
"Це перший так званий хоумінговий генний драйв у сільськогосподарських шкідників, який потенційно можна використовувати для придушення", - сказав Скотт.
Генні диски
Генні драйви можуть переважно вибирати, змінювати або видаляти певні риси або характеристики і "проводити" ці зміни через майбутні покоління, що іноді призводить до набагато більшої, ніж 50%, ймовірності передачі цих змін нащадкам.
Дослідники використовували флуоресцентний червоний білок, щоб відзначити наявність генетичної зміни CRISPR/Cas9 у генетичному плані або геномі мухи. У статті повідомляється, що системи генного драйву передали цей флуоресцентний білок 94-99% потомства.
Дослідники також використовували математичне моделювання, щоб передбачити, наскільки ефективно система генного драйву буде пригнічувати дану популяцію D. suzukii в лабораторних клітинах.
Моделювання показало, що випуск лише однієї модифікованої мухи на кожні чотири "диких" мухи - тих, що не були генетично модифіковані, - може зберегти популяції мух протягом приблизно восьми-десяти поколінь.
Також читайте: