מערכת עריכת גנים מחוקרי מדינת NC יכולה לדכא מזיקים של פירות טורדניים
תאריך פרסום:חוקרים פיתחו "מערכת דחף גנים ביתית" המבוססת על CRISPR/Cas9 שיכולה לשמש כדי לדכא אוכלוסיות של תסיסנית סוזוקי זבובי חומץ - מה שנקרא "כנף מנוקדת תסיסנית"הורסים פירות רכים בצפון אמריקה, אירופה וחלקים מדרום אמריקה - על פי מחקר חדש מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט.
חוקרי NC State פיתחו מערכות כונן גנים כפולות של CRISPR המכוונות לאדם ספציפי ד סוזוקי גן שנקרא דו מיני, שחשוב להתפתחות המינית אצל הזבובים. CRISPR מייצג "חזרות פלינדרום קצרות עם מרווחים קבועים מקובצים" ו-Cas9 הוא אנזים שפועל כמו מספריים מולקולריים לחיתוך DNA. מערכות CRISPR נגזרות ממערכות חיסון חיידקיות המזהות ומשמידות וירוסים ופולשים אחרים, ומפותחות כפתרונות לבעיות בבריאות האדם, הצומח והחי, בין היתר.
מיקוד ל דו מיני הגן הביא לסטריליות נשית בניסויים רבים מכיוון שהנקבות לא היו מסוגלות להטיל ביצים, אומר מקס סקוט, אנטומולוג במדינת NC שהוא המחבר המקביל של נייר פנימה הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים שמתאר את המחקר.
"זהו הדחף הראשון של גני הביות במזיק חקלאי שיכול לשמש לדיכוי", אמר סקוט.
כונני גנים יכולים לבחור, לשנות או למחוק תכונות מסוימות או מאפיינים מסוימים ו"להניע" את העריכות הללו דרך הדורות הבאים, וכתוצאה מכך סיכוי גבוה לפעמים בהרבה מ-50% להעביר את השינויים הללו לצאצאים.
"כונן גנים פירושו ירושה מוטה", אמר סקוט.
חוקרים השתמשו בחלבון אדום ניאון כדי לסמן את נוכחותו של השינוי הגנטי CRISPR/Cas9 בשרטוט הגנטי של הזבוב, או הגנום. מערכות ההנעה הגנטית שידרו את החלבון הפלורסנטי הזה ל-94-99% של צאצאים, מדווח העיתון.
החוקרים השתמשו גם במודלים מתמטיים כדי לחזות באיזו יעילות מערכת דחף הגנים תדכא נתון ד סוזוקי אוכלוסיה בכלובי מעבדה. המודלים הראו ששחרור זבוב שונה אחד בלבד על כל ארבעה זבובים "פראיים" - אלה שאינם מהונדסים גנטית - יכול לשאוב אוכלוסיות זבובים בתוך כשמונה עד 10 דורות.
"מכיוון שכפול הוא גן שמור כל כך הנדרש להתפתחות נקבה בכל כך הרבה מיני זבובים, אני חושב שאפשר להשתמש באסטרטגיית הדחף של גן הביות עבור מזיקים אחרים", אמר סקוט.
סקוט ושותפי פעולה הראו בעבר הצלחה בדיכוי ד סוזוקי אוכלוסיות המשתמשות בזן שמייצר רק זכרים וגם השתמשו ב- a שיטה דומה לצמצום אוכלוסיות המעבדה של זבוב תולעי הברגים של העולם החדש.
השלבים הבאים כוללים ניסויים כלולים בכלובים בחממה במדינת NC.
"אנחנו עושים ניסויים של דיכוי כלוב אוכלוסיה קטנה. אנו מקווים ללמוד אם שחרור חוזר של זבובים ביחס של 1:4 ידכא אוכלוסיות זבובים בכלוב, כפי שמציע הדוגמנות", אמר סקוט.
Amarish K. Yadav, חוקר פוסט-דוקטורט במדינת NC ומחבר ראשי, קול באטלר, Akihiko Yamamoto, Anandrao A. Patil ואלון L. Lloyd היו שותפים לכתיבה של המאמר. המחקר נתמך על ידי מענקים של תוכנית המחקר להערכת סיכונים ביוטכנולוגיה 2016-33522-25625, 2020-33522-32317 ו-2021-33522-35341 מהמכון הלאומי למזון וחקלאות של משרד החקלאות האמריקאי.
(ג) NCSU
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire