El sistema de edición de genes de investigadores del estado de Carolina del Norte podría suprimir las molestas plagas de las frutas
Fecha de publicación:Los investigadores han desarrollado un "sistema de impulso genético de localización" basado en CRISPR/Cas9 que podría usarse para suprimir poblaciones de Drosophila suzukii moscas del vinagre – las llamadas “alas manchadas” Drosofila” que devastan las frutas de piel blanda en América del Norte, Europa y partes de América del Sur, según una nueva investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Los investigadores de NC State desarrollaron sistemas duales de impulso genético CRISPR dirigidos a un D. suzukii gen llamado doble sexo, que es importante para el desarrollo sexual de las moscas. CRISPR significa "repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas" y Cas9 es una enzima que actúa como unas tijeras moleculares para cortar el ADN. Los sistemas CRISPR se derivan de sistemas inmunológicos bacterianos que reconocen y destruyen virus y otros invasores, y se están desarrollando como soluciones a problemas de salud humana, vegetal y animal, entre otros usos.
Dirigido a la doble sexo El gen resultó en esterilidad femenina en numerosos experimentos, ya que las hembras no podían poner huevos, dice Max Scott, entomólogo de Carolina del Norte y autor correspondiente de un papel en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias que describe la investigación.
"Este es el primer llamado impulso genético de localización en una plaga agrícola que potencialmente podría usarse para la supresión", dijo Scott.
Los impulsores genéticos pueden seleccionar, cambiar o eliminar preferentemente rasgos o características particulares e “impulsar” esas ediciones a través de generaciones futuras, lo que resulta en una probabilidad a veces mucho mayor que 50% de transmitir esos cambios a la progenie.
"El impulso genético significa herencia sesgada", dijo Scott.
Los investigadores utilizaron una proteína roja fluorescente para marcar la presencia del cambio genético CRISPR/Cas9 en el modelo genético o genoma de la mosca. Los sistemas de impulso genético transmitieron esa proteína fluorescente al 94-99% de la progenie, informa el artículo.
Los investigadores también utilizaron modelos matemáticos para predecir con qué eficiencia el sistema de impulso genético suprimiría un determinado D. suzukii población en jaulas de laboratorio. El modelo demostró que liberar sólo una mosca modificada por cada cuatro moscas “salvajes” (aquellas no modificadas genéticamente) podría acabar con las poblaciones de moscas en aproximadamente ocho a diez generaciones.
"Debido a que el doble sexo es un gen tan conservado necesario para el desarrollo femenino en tantas especies de moscas, creo que la estrategia del impulso genético local podría usarse para otras plagas", dijo Scott.
Scott y sus colaboradores mostraron previamente éxito en la supresión D. suzukii poblaciones que utilizan una cepa que produce sólo machos y también usó un método similar para reducir las poblaciones de laboratorio de la mosca del gusano barrenador del Nuevo Mundo.
Los próximos pasos incluyen experimentos de prueba contenidos en jaulas en un invernadero del estado de Carolina del Norte.
“Estamos haciendo pequeños experimentos de supresión de poblaciones en jaulas. Esperamos saber si las liberaciones repetidas de moscas con una proporción de 1:4 suprimirán las poblaciones de moscas en una jaula, como sugiere el modelo”, dijo Scott.
Amarish K. Yadav, investigador postdoctoral de Carolina del Norte y autor principal, Cole Butler, Akihiko Yamamoto, Anandrao A. Patil y Alun L. Lloyd fueron coautores del artículo. La investigación fue apoyada por las subvenciones del programa de investigación de evaluación de riesgos biotecnológicos 2016-33522-25625, 2020-33522-32317 y 2021-33522-35341 del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU.
(C) NCSU
Fuente del artículo original: WRAL TechWire