北卡罗来纳州立大学研究人员的基因编辑系统可以抑制讨厌的水果害虫

研究人员开发了一种基于 CRISPR/Cas9 的“归巢基因驱动系统”，可用于抑制 铃木果蝇 醋蝇——所谓的“斑翅蝇” 果蝇根据北卡罗莱纳州立大学的最新研究，这种病毒会摧毁北美、欧洲和南美部分地区的软皮水果。

北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了双 CRISPR 基因驱动系统，针对特定的 铃木 D. 基因称为 双性恋，这对于果蝇的性发育很重要。 CRISPR 代表“成簇规则间隔的短回文重复序列”，Cas9 是一种酶，其作用就像分子剪刀一样切割 DNA。 CRISPR系统源自细菌免疫系统，能够识别并消灭病毒和其他入侵者，并且正在被开发作为人类、植物和动物健康等问题的解决方案。

瞄准 双性恋 北卡罗来纳州昆虫学家马克斯·斯科特（Max Scott）说，在许多实验中，该基因导致雌性不育，因为雌性无法产卵。 纸进 美国国家科学院院刊 描述了这项研究.

斯科特说：“这是农业害虫中第一个所谓的归巢基因驱动，有可能用于抑制害虫。”

基因驱动可以优先选择、改变或删除特定的性状或特征，并“驱动”这些编辑通过后代，导致有时远大于 50% 的机会将这些改变传递给后代。

“基因驱动意味着有偏见的遗传，”斯科特说。

研究人员使用荧光红色蛋白来标记果蝇遗传蓝图或基因组中 CRISPR/Cas9 基因变化的存在。该论文报告称，基因驱动系统将该荧光蛋白传递给后代的 94-99%。

研究人员还使用数学模型来预测基因驱动系统抑制给定基因的效率。 铃木 D. 实验室笼子里的种群。模型显示，每四只“野生”苍蝇（即未经基因改造的苍蝇）释放一只改良苍蝇，就能在大约八到十代内使罐蝇种群繁殖。

“由于双性是许多蝇类雌性发育所需的保守基因，我认为归巢基因驱动策略可以用于其他害虫，”斯科特说。

斯科特和合作者之前展示了 压制成功 铃木 D. 使用仅产生雄性的菌株的种群 并且还使用了一个 减少新世界螺旋蝇实验室数量的类似方法.

下一步包括在北卡罗来纳州温室的笼子里进行试验。

“我们正在进行小规模笼内抑制实验。我们希望了解以 1:4 的比例重复释放苍蝇是否会像模型所表明的那样抑制笼子里的苍蝇种群，”斯科特说。

北卡罗来纳州立大学博士后研究员兼第一作者 Amarish K. Yadav、Cole Butler、Akihiko Yamamoto、Anandrao A. Patil 和 Alun L. Lloyd 是这篇论文的共同作者。该研究得到了美国农业部国家食品和农业研究所生物技术风险评估研究计划拨款 2016-33522-25625、2020-33522-32317 和 2021-33522-35341 的支持。

(C) 北卡罗来纳州立大学

原文来源： WRAL 技术线