ノースカロライナ州の研究者による遺伝子編集システムは、厄介な果物の害虫を抑制できる可能性がある

研究者らは、CRISPR/Cas9 に基づく「ホーミング遺伝子駆動システム」を開発しました。 ショウジョウバエ スズキイ ビネガーバエ – いわゆる「斑点のある羽」 ショウジョウバエ」ノースカロライナ州立大学の新しい研究によると、北米、ヨーロッパ、南米の一部で皮の柔らかい果物を壊滅させているという。

ノースカロライナ州立大学の研究者は、特定の遺伝子を標的とするデュアル CRISPR 遺伝子駆動システムを開発しました。 スズキイ と呼ばれる遺伝子 ダブルセックスこれはハエの性的発達に重要です。 CRISPR は「クラスター化された規則的に間隔をあけられた短い回文反復」の略で、Cas9 は分子のハサミのように機能して DNA を切断する酵素です。 CRISPR システムは、ウイルスやその他の侵入者を認識して破壊する細菌の免疫システムに由来しており、特に人間、植物、動物の健康問題の解決策として開発されています。

をターゲットにする ダブルセックス ノースカロライナ州の昆虫学者で、論文の責任著者であるマックス・スコット氏は、「この遺伝子は、メスが卵を産むことができなかったため、多くの実験でメスの不妊症を引き起こした」と述べている。 紙入り 米国科学アカデミーの議事録 研究について説明したもの.

「これは農業害虫におけるいわゆるホーミング遺伝子ドライブであり、抑制に利用できる可能性があるのは初めてです」とスコット教授は語った。

遺伝子ドライブは、特定の形質や特徴を優先的に選択、変更、または削除し、それらの編集を将来の世代にわたって「駆動」することができ、その結果、それらの変更が子孫に受け継がれる可能性は、場合によっては 50% よりもはるかに高くなります。

「遺伝子駆動とは偏った遺伝を意味します」とスコット氏は言う。

研究者らは、赤色蛍光タンパク質を使用して、ハエの遺伝的設計図、つまりゲノムに対する CRISPR/Cas9 遺伝子変化の存在をマークしました。遺伝子駆動システムはその蛍光タンパク質を子孫の94-99%に伝達したと論文は報告している。

研究者らはまた、数学的モデリングを使用して、遺伝子駆動システムが特定の遺伝子をどれだけ効率的に抑制するかを予測しました。 スズキイ 実験室のケージ内の集団。モデリングでは、「野生の」ハエ（遺伝子組み換えされていないハエ）4匹につき、改変されたハエを1匹だけ放出すると、約8～10世代以内にハエの個体数を減少させることができることが示された。

「ダブルセックスは、非常に多くのハエ種のメスの発育に必要な非常に保存された遺伝子であるため、帰巣遺伝子駆動戦略は他の害虫にも使用できると思います」とスコット氏は語った。

スコットと共同研究者らは以前に示した 鎮圧に成功 スズキイ 雄のみを生み出す系統を使用した集団 そしてまた使用しました 新世界ラセンウセンバエの実験室個体数を減らす同様の方法.

次のステップには、ノースカロライナ州立温室のケージ内での封じ込め試験実験が含まれます。

「私たちは少人数のケージ抑制実験を行っています。私たちは、モデリングが示唆するように、1:4の比率でハエを繰り返し放すと、ケージ内のハエの個体数が抑制されるかどうかを知りたいと考えています」とスコット氏は語った。

この論文は、ノースカロライナ州博士研究員で筆頭著者のアマリッシュ・K・ヤダブ氏、コール・バトラー氏、山本昭彦氏、アナンドラオ・A・パティル氏、アラン・L・ロイド氏の共著者である。この研究は、米国農務省国立食糧農業研究所からのバイオテクノロジーリスク評価研究プログラム助成金2016-33522-25625、2020-33522-32317、および2021-33522-35341によって支援された。

(C)NCSU

元の記事の出典: WRAL TechWire