CRISPR-geeninmuokkaus: taistelutaudit
Sisällysluettelo:
Voiko geeninmuokkaus olla vastaus hyttysten aiheuttamien sairauksien, kuten Zika-viruksen ja dengu-kuumeen, leviämiseen?
Hiljattain löydetty master-switch-geeni voi antaa ihmisille etua vuosisatoja vanhoissa hyönteis- sodissa ja kyky torjua vikoja halvemmalla ja tehokkaammalla tavalla.
MainosMainosTämä on hyvä uutinen entomologiasta ja biokemiasta Virginia Techista, jonka geenien muokkaus läpimurto on kuvattu katsauksessa, joka julkaistiin tänään Trends in Parasitology -lehdessä.
Kirjailija Zach N. Adelman, entomologian dosentti professori ja biotekniikan professori Zhijian Tu uskovat, että heidät löytyvät hämähäkkeistä, -editointijärjestelmä CRISPR-Cas9, voisi mahdollisesti pakottaa hyttysten populaatioita tuottamaan vähemmän naaraita ja miehiä.
Naisten hyttysiä ovat Zikan, keltakuumeen, malarian, Chikungunyan ja dengu-kuumeen lähettimet.
MainosZika-virusta ja muita vaarallisia sairauksia levittävät vain yksi maailman 3 500 lajista hyttysä, Aedes aegypti tai Aasian tiger-hyttys, joka on yleinen Yhdysvalloissa.
Lue lisää: Onko hyttysiä maapallon kaikkein vaarallisin eläin? »
-> Mainos"Nix" -hammaslääkärit
Admanssin ja Tu: n ensimmäisestä, M-faktorista tunnetusta M-tekijästä löytyy moskeijoilla nimeltään Nix. Se ilmestyi toukokuussa 2015 korkean profiilin tutkimuksessa lehdessä Science.
Tutkijat havaitsivat, että kun Nix ilmaistiin naarasalkioissa, se tuotti sisäisen ja ulkoisen sukupuolielinten kehittymisen.
Tutkijat ovat menestyneet viime aikoina pyrkivät hillitsemään denguekuume geneettisesti vapauttamalla steriilejä, siirtogeenisiä hyttysiä, tutkijoiden raportti totesi.
Mutta käytetyt menetelmät ovat kalliita ja epäkäytännöllisiä, koska ne edellyttävät pitkäaikaisia hyönteisten vapautuksia ja niitä on vaikea toteuttaa suuressa mittakaavassa.
Tämä on osoittanut lupauksen helppoa, tehokasta ja täsmällistä lähestymistapaa mutaatioiden ottamiseksi käytännöllisesti katsoen mille tahansa genomin kannalta kiinnostavalle alueelle monissa erilaisissa organismeissa, mukaan lukien hyttysiä. Zhijian Tu, Virginia TechVirginia Techin tiedemiehet ovat löytäneet paremman tapaa torjua tappavia hyönteisiä.
AdvertisementMainos"Tehokas ja halvempaa lähestymistapaa voisi olla käyttää maleness geenejä CRISPR-Cas9-järjestelmä", Tu kertoi Healthline. "Tämä on osoittanut lupauksen helppoa, tehokasta ja täsmällistä lähestymistapaa mutaatioiden ottamiseksi käytännöllisesti katsoen mille tahansa genomin kannalta kiinnostavalle alueelle monissa erilaisissa organismeissa, mukaan lukien hyttysiä. "
" Hyttyset ovat aivan kuin me.Heillä on kaksi kustakin kromosomista, "Adelman lisäsi Healthline-haastatteluun. "Nix-geenin lisäämisen tulisi pakottaa kaikki hyttyset kehittyä miehiksi. "
Käyttämällä nykyisiä menetelmiä, jokaisen sukupolven steriilejä hyttysiä on kasvatettava tehtaalla ja vapautettava. Miehet erotetaan fyysisesti naarasta tehtaalla.
Mainos"Kuljettajan maleness geenien menetelmällä naaras ei tarvitse lajitella tehtaalla, koska sinulla on kaikki miehet", Adelman sanoi. "Kun käytät lähestymistapaa, jossa Nix-urokset ovat myös hedelmällisiä, jokaiselle sukupolvelle, jonka takana olet tehtaalla, voit saada monien sukupolvien tuottamaan kaikki miehet luonnossa. "
Lue lisää: Tutkijat löytävät geneettisen muokkauksen CRISPR: llä, joka on vaikea vastustaa»
MainAdvertisementCRISPR on lopullinen ainesosa
Nix-geeniä kuitenkin vain siirretään vain puoleen jälkeläisiä. Tutkijat tarvitsevat CRISPR-Cas9: n katkaisemaan kromosomin, jolla ei ole Nixia, hän sanoi.
"Solut ovat erittäin hyviä rikkoontuneiden kromosomien kiinnittämisessä", Adelman sanoi. "Ja tässä tapauksessa he käyttävät Nixin sisältävää kromosomia ohjeena korjaamaan rikki. Tuloksena on, että kukin kromosomi sisältää nyt Nixin sijasta vain yhden. Näin ollen useimmat jälkeläiset ovat miehiä kussakin sukupolvessa. "
" Meille tuli selvää, että Nix on vahva ehdokas miespuolista tekijää, koska se löytyy vain miehistä ", Tu sanoi. "Se ilmaistaan kehityksen aikaisessa vaiheessa ennen sukupuolen määrittämistä ja sen sekvenssi osoittaa potentiaalisen toiminnan säätelemällä keskeisiä toimijoita sukupuolen määrityksessä. "
MainosTutkijat osoittivat, että Nix on ensimmäinen hymiöiden määräävä tekijä tekijällä osoittamalla, että se on" tarpeellinen ja riittävä "aloittamaan mieshammaskehitystä, hän lisäsi.
Seuraavassa vaiheessa Adelman ja Tu testaavat hypoteesi.
MainosMainosHe uskovat, että he integroivat yksi tai muutamia keskeisiä miesten määritysgeenejä (kuten Nix) autosomeihin (sukupuolen ulkopuolisiin kromosomeihin), riittää pienentämään naisten hyttysten määrää joko antamalla naisen kuolettavuutta tai kääntämällä naaraita hedelmällisiksi tai steriileiksi miehiksi.
Adelman sanoi, "on vielä runsaasti teknisiä yksityiskohtia selvittää" - myös saada paikallista tukea kenttätestaukseen tekniikkaa - ennen kuin he voivat soveltaa löytöään alalla.
Lue lisää: Miksi jotkin taudit voidaan poistaa ja muut eivät voi »
Nixin toiminta on mysteeri
Tällä hetkellä ei ole vieläkään selvää, kuinka Nix hallitsee sukupuolen määrittämistä hyttysiä, Tu sanoi, ja M-tekijät säilytetään eri sairauksien välityksellä.
Hän lisäsi, että CRISPR-pohjaisten geenijärjestelmien tehokkuus ja pitkän aikavälin vakaus hyttysiä varten ovat edelleen tuntemattomia.
"Tämä uusi lähestymistapa on todennäköisesti tehokkaampi kuin klassiset steriilit hyönteistekniikat väestön vähenemisen saavuttamiseksi ja taudin torjumiseksi, koska miespuolinen bias on kestänyt monien sukupolvien ajan", Tu sanoi."Lähestymistapa pysyy lopulta itsestään rajallisena, koska paikalliset populaatiot voivat kaatua riittämättömästä määrästä naaraita, jotka voisivat poistaa suunnitellun Nix-geenin ympäristöstä. "
Heidän työtään ovat tukeneet kaksi tutkimusta, jotka ovat peräisin National Allergy and Infectious Diseases Institute of National Institutes of Health. Tänä kuussa he saivat kaksi muuta samaa virastoa myöntämä apuraha jatkaa tutkimustaan sukupuoleen perustuvista määristä ja niihin liittyvistä sovelluksista sekä Aedes aegypti ja Anopheles stephensi (Malarian kantaja Intiassa, Etelä-Aasiassa ja Lähi-itä).
Vaikka tutkimuksessaan voi olla erityistä vaikutusta maailmanlaajuiseen terveyteen, tutkijat ovat huolissaan geneettisesti muunnettujen organismien ympäristöön päästämisestä.
"Suhtaudumme näihin huolenaiheisiin erittäin vakavasti", Adelman sanoi. "Meidän on nyt julkaistava näkemyksemme teknologiasta, kun vielä on olemassa useita vuosia ennen mahdollisia kokeiluja, auttaisi tuomaan kaikki argumentit julkiseen sektoriin tarpeeksi aikaa keskustella asiasta. ”
