阻止蚊子中瘧疾傳播的有效方法

加州大學(xué)爾灣分校的博士后研究員Adriana Adolfi與UCI，加州大學(xué)伯克利分校和加州大學(xué)圣地亞哥分校的同事合作，跟進(jìn)了該小組在開發(fā)基于CRISPR的基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面的開拓性工作，該系統(tǒng)可通過(guò)增加抗蚊子傳播能力來(lái)制造蚊媒基因驅(qū)動(dòng)雌性蚊子后代的有效性。

加利福尼亞州爾灣市，2020年11月3日-采用一種稱為“種群修飾”的策略，其中涉及使用CRISPR-Cas9基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將防止寄生蟲傳播的基因引入蚊子染色體，加利福尼亞大學(xué)的研究人員做出了重大貢獻(xiàn)基因技術(shù)在控制瘧原蟲傳播方面的進(jìn)展。

UCI媒介生物學(xué)家安東尼·布倫(Donald James)微生物，分子遺傳學(xué)和分子生物學(xué)教授說(shuō)：“這項(xiàng)工作減輕了第一個(gè)基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)大問(wèn)題，即驅(qū)動(dòng)抗性蚊子的積累仍然可以傳播瘧原蟲。” &Biochemistry，他是該研究的共同shou席研究員。

這項(xiàng)新研究的主要作者阿道菲(Adolfi)和合作者通過(guò)為基因驅(qū)動(dòng)器配備插入該驅(qū)動(dòng)器的目標(biāo)基因的功能性副本，解決了無(wú)法有效驅(qū)動(dòng)雌性動(dòng)物的問(wèn)題。該目標(biāo)基因的正常功能對(duì)于這種蚊子來(lái)說(shuō)是必需的，以便女性在攝食后生存和生育，并且通常在將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)插入基因后破壞其功能。

在種群籠研究中，產(chǎn)生的雌性蚊子顯示出強(qiáng)烈而一致的驅(qū)動(dòng)力，而抗驅(qū)動(dòng)染色體的產(chǎn)生可忽略不計(jì)。這種將基因驅(qū)動(dòng)插入到生存力或繁殖力bi不可少的基因中，同時(shí)包括挽救生存力或繁殖力喪失的功能性基因的策略，為通過(guò)雌性驅(qū)動(dòng)抗性提供了一種通用解決方案。此外，與催化轉(zhuǎn)化器消除了汽車的燃燒污染一樣，新系統(tǒng)可以有效消除驅(qū)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的遺傳錯(cuò)誤。

這項(xiàng)研究的共同作者，加州大學(xué)圣地亞哥分校杰出教授Ethan Bier說(shuō)：“本文描述的第二代基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以應(yīng)用于昆蟲生存或繁殖所必需的數(shù)千種基因中的任何一種。”塔塔大學(xué)遺傳與社會(huì)研究所科學(xué)主任。“雖然它是在果蠅中開發(fā)的，但該系統(tǒng)很容易移植到廣泛的昆蟲物種中，這些昆蟲可以作為破壞性疾病的媒介，例如恰加斯病，睡眠病，利什曼病和蟲媒病毒病。”

他們描述了該團(tuán)隊(duì)原始基因驅(qū)動(dòng)器的高效第二代版本，該驅(qū)動(dòng)器是為印度-巴基斯坦瘧疾媒介蚊子按蚊而開發(fā)的。2015年發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的這項(xiàng)研究是蚊子中基于CRISPR的基因驅(qū)動(dòng)的shou次展示。

在第一項(xiàng)研究中，當(dāng)插入基因驅(qū)動(dòng)的親本是雄性時(shí)，基因驅(qū)動(dòng)被傳播到后代的約99%，而當(dāng)插入基因驅(qū)動(dòng)的親本是雌性時(shí)，只有60%至70%的后代被傳播。 。雌性中產(chǎn)生大量的抗驅(qū)動(dòng)染色體。從原則上講，這可以使這些雌性繼續(xù)傳播寄生蟲。