北卡羅來納州立大學研究人員的基因編輯系統可以抑制討厭的水果害蟲

研究人員開發了一種基於 CRISPR/Cas9 的“歸巢基因驅動系統”，可用於抑制 鈴木果蠅 醋蠅－所謂的“斑翅蠅” 果蠅根據北卡羅來納州立大學的最新研究，這種病毒會摧毀北美、歐洲和南美部分地區的軟皮水果。

北卡羅來納州立大學的研究人員開發了雙 CRISPR 基因驅動系統，針對特定的 鈴木 D. 基因稱為 雙性戀，這對果蠅的性發育很重要。 CRISPR 代表“成簇規則間隔的短回文重複序列”，Cas9 是一種酶，其作用就像分子剪刀一樣切割 DNA。 CRISPR系統源自於細菌免疫系統，能夠識別並消滅病毒和其他入侵者，並且正在被開發為人類、植物和動物健康等問題的解決方案。

瞄準 雙性戀 北卡羅來納州昆蟲學家馬克斯·斯科特（Max Scott）說，在許多實驗中，該基因導致雌性不育，因為雌性無法產卵。 紙進 美國國家科學院院刊 描述了這項研究.

斯科特說：“這是農業害蟲中第一個所謂的歸巢基因驅動，有可能用於抑制害蟲。”

基因驅動可以優先選擇、改變或刪除特定的性狀或特徵，並「驅動」這些編輯通過後代，導致有時遠大於 50% 的機會將這些改變傳遞給後代。

「基因驅動意味著有偏見的遺傳，」斯科特說。

研究人員使用螢光紅色蛋白來標記果蠅遺傳藍圖或基因組中 CRISPR/Cas9 基因變化的存在。該論文報告稱，基因驅動系統將該螢光蛋白傳遞給後代的 94-99%。

研究人員還使用數學模型來預測基因驅動系統抑制給定基因的效率。 鈴木 D. 實驗室籠子裡的族群。模型顯示，每四隻「野生」蒼蠅（即未經基因改造的蒼蠅）釋放一隻改良蒼蠅，就能在大約八到十代內使罐蠅族群繁殖。

「由於雙性是許多蠅類雌性發育所需的保守基因，我認為歸巢基因驅動策略可以用於其他害蟲，」斯科特說。

斯科特和合作者之前展示了 壓製成功 鈴木 D. 使用僅產生雄性的菌株的族群 並且還使用了一個 減少新世界螺旋蠅實驗室數量的類似方法.

下一步包括在北卡羅來納州溫室的籠子裡進行試驗。

「我們正在進行小規模籠內抑制實驗。我們希望了解以 1:4 的比例重複釋放蒼蠅是否會像模型所表明的那樣抑制籠子裡的蒼蠅族群，」斯科特說。

北卡羅來納州立大學博士後研究員兼第一作者 Amarish K. Yadav、Cole Butler、Akihiko Yamamoto、Anandrao A. Patil 和 Alun L. Lloyd 是這篇論文的共同作者。該研究得到了美國農業部國家食品和農業研究所生物技術風險評估研究計劃撥款 2016-33522-25625、2020-33522-32317 和 2021-33522-35341 的支持。

(C) 北卡羅來納州立大學

原文來源： WRAL 技術線