基因驅動有可能抑制蚊子數量但抗性蚊子會出現
研究人員成功地建立了一種基因驅動器,以降低傳播瘧疾的蚊子中的女性生育能力,但是逐漸出現了阻礙新基因傳播的突變。英國倫敦帝國理工學院的Tony Nolan及其同事在PLOS遺傳學的一篇新論文中報道了這些發(fā)現。
通過以減少種群大小或防止昆蟲傳播寄生蟲,病毒或細菌的方式改變基因,基因驅動具有控制攜帶疾病或破壞作物的昆蟲的巨大潛力。在合成基因驅動中,科學家設計的基因會迅速傳播到群體中,因為它們優(yōu)先被后代遺傳,即使它們對昆蟲有負面影響。Nolan及其同事之前在岡比亞岡比亞蚊子中產生了一種合成基因驅動,針對產蛋的基因,減少了后代的數量。
他們使用基因編輯技術CRISPR / Cas9在精子和卵子形成過程中將基因驅動復制到兩條染色體上,這樣大多數后代都會遺傳工程遺傳性狀。在短短的四代中,新基因已經通過蚊子種群傳播。然而,隨著基因驅動的繼續(xù),逐漸出現突變,阻止了工程基因被復制,從而恢復了女性的生育能力。
該研究首次記錄了由于自然選擇導致蚊子對基因驅動產生抗性的突變的增加。這些發(fā)現將使研究人員能夠更好地預測基因驅動將如何進行,并改進未來基因驅動的設計,以降低抗藥性的可能性。
Tony Nolan補充說:“減少蚊子載體的數量是迄今為止控制瘧疾最有效的工具,因此設計用于此目的的自我維持的基因驅動器具有巨大的潛力。但是基因驅動器不是銀彈而且就像抗生素可以選擇細菌的抗性,基因驅動可能在其目標位點易受阻力。這項研究的新穎性并不是出現阻力 - 我們一直在計劃從一開始就應對這一問題的策略 - 但它記錄了方式它的出現以及它代代相傳的方式。這項工作將有助于規(guī)劃和管理阻力的出現“。
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