NC 주립 연구진의 유전자 편집 시스템으로 성가신 과일 해충을 억제할 수 있음

연구자들은 CRISPR/Cas9를 기반으로 하는 "호밍 유전자 드라이브 시스템"을 개발했습니다. 초파리 스즈키이 식초 파리 - 소위 "점박이 날개" 초파리노스 캐롤라이나 주립 대학의 새로운 연구에 따르면 이는 북미, 유럽 및 남미 일부 지역의 부드러운 껍질 과일을 파괴합니다.

NC State 연구진은 특정 개체를 표적으로 삼는 이중 CRISPR 유전자 드라이브 시스템을 개발했습니다. D. 스즈키이 유전자라고 불리는 이중 섹스, 이는 파리의 성적 발달에 중요합니다. CRISPR는 "클러스터형 규칙적으로 간격을 두고 있는 짧은 회문 반복 반복"을 의미하며 Cas9은 DNA를 절단하기 위해 분자 가위처럼 작동하는 효소입니다. CRISPR 시스템은 바이러스 및 기타 침입자를 인식하고 파괴하는 박테리아 면역 시스템에서 파생되었으며, 특히 인간, 식물 및 동물 건강 문제에 대한 솔루션으로 개발되고 있습니다.

타겟팅 이중 섹스 이 유전자는 암컷이 알을 낳을 수 없기 때문에 수많은 실험에서 암컷 불임의 결과를 가져왔다고 NC 주립 곤충학자이자 교신저자인 Max Scott은 말했습니다. 종이를 넣다 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물 연구를 설명하는 것.

Scott은 “이것은 잠재적으로 억제에 사용될 수 있는 농업 해충의 소위 최초의 귀소 유전자 드라이브입니다.”라고 말했습니다.

유전자 드라이브는 특정 특성이나 특성을 우선적으로 선택, 변경 또는 삭제하고 이러한 편집 내용을 미래 세대에 "유도"할 수 있으므로 때로는 이러한 변경 사항을 자손에게 전달할 확률이 50%보다 훨씬 더 높습니다.

“유전자 드라이브는 편향된 상속을 의미합니다.”라고 Scott은 말했습니다.

연구자들은 초파리의 유전 청사진, 즉 게놈에 대한 CRISPR/Cas9 유전적 변화의 존재를 표시하기 위해 형광 적색 단백질을 사용했습니다. 유전자 드라이브 시스템은 그 형광 단백질을 자손의 94-99%에 전달했다고 논문은 보고했습니다.

연구자들은 또한 수학적 모델링을 사용하여 유전자 드라이브 시스템이 주어진 특정 신호를 얼마나 효율적으로 억제하는지 예측했습니다. D. 스즈키이 실험실 케이지의 인구. 모델링에 따르면 유전자 변형되지 않은 야생 파리 4마리당 변형 파리 1마리만 방출하면 대략 8~10세대 내에 수조파리 개체수를 늘릴 수 있는 것으로 나타났습니다.

Scott은 “이중 성별은 많은 파리 종에서 암컷 발달에 필요한 매우 보존된 유전자이기 때문에 귀소 유전자 드라이브 전략이 다른 해충에도 사용될 수 있다고 생각합니다.”라고 Scott은 말했습니다.

Scott과 협력자들은 이전에 제압 성공 D. 스즈키이 수컷만 생산하는 계통을 사용하는 개체군 그리고 또한 신세계 나사벌레 파리의 실험실 개체수를 줄이는 유사한 방법.

다음 단계에는 NC 주립 온실의 우리에 포함된 시험 실험이 포함됩니다.

“우리는 소규모 인구의 우리 억제 실험을 하고 있습니다. 우리는 1:4 비율로 반복적으로 파리를 방출하면 모델링에서 제안한 것처럼 우리 안의 파리 개체수를 억제할 수 있는지 알아보고 싶습니다.”라고 Scott은 말했습니다.

NC 주립대 박사후 연구원이자 수석 저자인 Amarish K. Yadav, Cole Butler, Akihiko Yamamoto, Anandrao A. Patil 및 Alun L. Lloyd가 이 논문을 공동 집필했습니다. 이 연구는 미국 농무부 국립 식품 농업 연구소의 생명공학 위험 평가 연구 프로그램 보조금 2016-33522-25625, 2020-33522-32317 및 2021-33522-35341의 지원을 받았습니다.

(다) NCSU

원본 기사 출처: WRAL TechWire