Le système d’édition génétique des chercheurs de NC State pourrait supprimer les nuisibles nuisibles aux fruits

Les chercheurs ont développé un « système de forçage génétique » basé sur CRISPR/Cas9 qui pourrait être utilisé pour supprimer des populations de Drosophile Suzukii les mouches du vinaigre – dites « à ailes tachetées » Drosophile» qui dévastent les fruits à peau douce en Amérique du Nord, en Europe et dans certaines parties de l’Amérique du Sud – selon une nouvelle étude de l’Université d’État de Caroline du Nord.

Les chercheurs de NC State ont développé des systèmes de forçage génétique double CRISPR ciblant un D. Suzukii gène appelé double sexe, ce qui est important pour le développement sexuel des mouches. CRISPR signifie « répétitions palindromiques courtes et régulièrement espacées en cluster » et Cas9 est une enzyme qui fonctionne comme des ciseaux moléculaires pour couper l'ADN. Les systèmes CRISPR sont dérivés de systèmes immunitaires bactériens qui reconnaissent et détruisent les virus et autres envahisseurs, et sont développés comme solutions aux problèmes de santé humaine, végétale et animale, entre autres utilisations.

Cibler le double sexe Le gène a entraîné la stérilité des femelles dans de nombreuses expériences, car les femelles étaient incapables de pondre, explique Max Scott, entomologiste de l'État de Caroline du Nord et auteur correspondant d'un ouvrage sur la stérilité des femelles. papier dans Actes de l'Académie nationale des sciences qui décrit la recherche.

"Il s'agit du premier forçage génétique dit de retour chez un ravageur agricole qui pourrait potentiellement être utilisé à des fins de suppression", a déclaré Scott.

Le forçage génétique peut préférentiellement sélectionner, modifier ou supprimer des traits ou caractéristiques particuliers et « piloter » ces modifications à travers les générations futures, ce qui donne lieu à une chance parfois bien supérieure à 50% de transmettre ces modifications à la descendance.

«Le forçage génétique signifie un héritage biaisé», a déclaré Scott.

Les chercheurs ont utilisé une protéine rouge fluorescente pour marquer la présence du changement génétique CRISPR/Cas9 dans le plan génétique de la mouche, ou génome. Les systèmes de forçage génétique ont transmis cette protéine fluorescente au 94-99% de la descendance, rapporte le journal.

Les chercheurs ont également utilisé une modélisation mathématique pour prédire l’efficacité avec laquelle le système de forçage génétique supprimerait un gène donné. D. Suzukii population dans des cages de laboratoire. La modélisation a montré que la libération d’une seule mouche modifiée pour quatre mouches « sauvages » – celles non génétiquement modifiées – pourrait faire voler des populations en réservoir sur environ huit à dix générations.

"Parce que le double sexe est un gène très conservé, nécessaire au développement des femelles chez de nombreuses espèces de mouches, je pense que la stratégie de forçage génétique à domicile pourrait être utilisée pour d'autres ravageurs", a déclaré Scott.

Scott et ses collaborateurs ont déjà montré succès dans la suppression D. Suzukii populations utilisant une souche qui ne produit que des mâles et a également utilisé un méthode similaire pour réduire les populations de laboratoire de la mouche bouchère du Nouveau Monde.

Les prochaines étapes comprennent des essais confinés dans des cages dans une serre de l’État de Caroline du Nord.

« Nous menons des expériences de suppression de cages sur de petites populations. Nous espérons savoir si des lâchers répétés de mouches avec un rapport de 1:4 supprimeront les populations de mouches dans une cage, comme le suggère la modélisation », a déclaré Scott.

Amarish K. Yadav, chercheur postdoctoral dans l'État de Caroline du Nord et auteur principal, Cole Butler, Akihiko Yamamoto, Anandrao A. Patil et Alun L. Lloyd ont co-écrit l'article. La recherche a été soutenue par les subventions 2016-33522-25625, 2020-33522-32317 et 2021-33522-35341 du programme de recherche sur l'évaluation des risques biotechnologiques de l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture du ministère de l'Agriculture des États-Unis.

(C) NCSU

Source originale de l’article : WRAL TechWire