Il sistema di editing genetico dei ricercatori dello Stato del NC potrebbe sopprimere i fastidiosi parassiti della frutta

I ricercatori hanno sviluppato un “sistema di gene drive homing” basato su CRISPR/Cas9 che potrebbe essere utilizzato per sopprimere popolazioni di Drosophila suzukii mosche dell'aceto – le cosiddette “ali maculate”. Drosophila” che devastano i frutti dalla buccia morbida in Nord America, Europa e alcune parti del Sud America – secondo una nuova ricerca della North Carolina State University.

I ricercatori dello Stato NC hanno sviluppato sistemi di gene drive doppi CRISPR mirati a uno specifico D. suzukii gene chiamato doppiosesso, che è importante per lo sviluppo sessuale nelle mosche. CRISPR sta per “brevi ripetizioni palindromiche raggruppate regolarmente interspaziate” e Cas9 è un enzima che funziona come una forbice molecolare per tagliare il DNA. I sistemi CRISPR derivano da sistemi immunitari batterici che riconoscono e distruggono virus e altri invasori e vengono sviluppati come soluzioni a problemi di salute umana, vegetale e animale, tra gli altri usi.

Prendendo di mira il doppiosesso gene ha provocato la sterilità femminile in numerosi esperimenti poiché le femmine non erano in grado di deporre le uova, afferma Max Scott, un entomologo dello stato del NC e autore corrispondente di uno studio carta dentro Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze che descrive la ricerca.

"Questo è il primo cosiddetto gene drive homing in un parassita agricolo che potenzialmente potrebbe essere utilizzato per la soppressione", ha detto Scott.

I gene drive possono preferenzialmente selezionare, modificare o eliminare particolari tratti o caratteristiche e “guidare” tali modifiche attraverso le generazioni future, risultando in una possibilità talvolta molto maggiore di 50% di trasmettere tali modifiche alla progenie.

“Gene drive significa eredità distorta”, ha detto Scott.

I ricercatori hanno utilizzato una proteina rossa fluorescente per contrassegnare la presenza del cambiamento genetico CRISPR/Cas9 nel progetto genetico, o genoma, della mosca. I sistemi di gene drive hanno trasmesso quella proteina fluorescente al 94-99% della progenie, riporta l'articolo.

I ricercatori hanno anche utilizzato modelli matematici per prevedere l’efficienza con cui il sistema gene drive avrebbe soppresso un dato dato D. suzukii popolazione in gabbie da laboratorio. Il modello ha dimostrato che il rilascio di una sola mosca modificata ogni quattro mosche “selvatiche” – quelle non geneticamente modificate – potrebbe riempire le popolazioni di mosche in circa otto-dieci generazioni.

"Poiché il doublesex è un gene così conservato necessario per lo sviluppo femminile in così tante specie di mosche, penso che la strategia del gene drive homing potrebbe essere utilizzata per altri parassiti", ha detto Scott.

Scott e collaboratori lo hanno già mostrato successo nel reprimere D. suzukii popolazioni che utilizzano un ceppo che produce solo maschi e utilizzato anche a metodo simile per ridurre le popolazioni di laboratorio della mosca del verme del Nuovo Mondo.

I prossimi passi includono esperimenti di prova contenuti in gabbie in una serra dello stato NC.

“Stiamo facendo piccoli esperimenti di soppressione delle gabbie della popolazione. Speriamo di scoprire se il rilascio ripetuto di mosche con un rapporto 1:4 sopprimerà le popolazioni di mosche in una gabbia come suggerisce il modello", ha detto Scott.

Amarish K. Yadav, ricercatore post-dottorato dello Stato NC e autore principale, Cole Butler, Akihiko Yamamoto, Anandrao A. Patil e Alun L. Lloyd sono i coautori dell'articolo. La ricerca è stata supportata dalle sovvenzioni del programma di ricerca sulla valutazione del rischio biotecnologico 2016-33522-25625, 2020-33522-32317 e 2021-33522-35341 dell'Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti.

(C) NCSU

Fonte articolo originale: WRAL TechWire