Sterilūs uodų patinėliai, sukurti su CRISPER/Cas9 – ScienceDaily

20 JAV miestų planų analizė duoda nevienodus ir siaurus apibrėžimus - ScienceDaily

Manoma, kad uodai yra vienas didžiausių žmonijos priešų, dėl kurių kasmet užsikrečia beveik 700 milijonų žmonių ir miršta daugiau nei milijonas žmonių.

Profesorius Craigas Montellas iš UC Santa Barbara padarė pažangą, siekdamas kontroliuoti Aedes aegypti, uodų, pernešančių dengės karštligę, geltonąją karštligę, Zikos ir kitus virusus, skaičių. Tyrimas, paskelbtas m Proceedings of the National Academy of Sciences, yra pirmasis CRISPER/Cas9 geno mutacijos panaudojimas, skirtas specifiniams genams, susijusiems su uodų patinų vaisingumu, nukreipti. Tyrėjai sugebėjo nustatyti, kaip šis pokytis gali užkirsti kelią patelių uodų užkrėtimui.

Montell ir jo bendraautoriai stengėsi patobulinti virusų kontrolės metodą, vadinamą steriliu insekticidu (SIT). Norėdami valdyti populiaciją, mokslininkai stato daugybę sterilių vabzdžių patinų. Tada jie išduoda šiems vyrams skaičius, kurie juos įtikina. Idėja tokia, kad moterys, kurios lytiškai santykiauja su nevaisingais vyrais, kol dar nebuvo vaisingos, tampa nevaisingos, taip sumažindamos kitos kartos dydį. Šios technikos kartojimas daug kartų gali būti žalingas gyventojams. Be to, kadangi kiekviena karta yra mažesnė nei ankstesnė, sterilių patinų išleidimas laikui bėgant daro stipresnį poveikį.

Įrodyta, kad SIT yra veiksmingas valdant keletą veislių, įskaitant medmusę (Viduržemio jūros vaisinę musę), didelį vabzdį Kalifornijoje. Jis taip pat buvo išbandytas su A. aegypti uodu, kuris atsirado Afrikoje, bet tapo invaziniu daugelyje pasaulio šalių dėl klimato kaitos ir pasaulinių kelionių.

Senovės mokslininkai naudojo chemines medžiagas arba spinduliuotę, kad patvirtintų A. aegypti patiną. „Yra pakankamai genų, turinčių įtakos vaisingumui, todėl vien atsitiktinis kelių genų išsklaidymo būdas padarys vyrus nevaisingus“, – sakė Montell, Duggan molekulinės, ląstelių ir vystymosi biologijos profesorius. Tačiau cheminės medžiagos ar spinduliuotė paveikė gyvūnų sveikatą ir jiems nepavyko poruotis su patelėmis, o tai sumažina sterilių vabzdžių technikos efektyvumą.

Montell manė, kad turi būti tikslingesnis požiūris ir saugesnė žala. Jis ir jo kolegos, įskaitant Jieyan Chen ir Junjie Luo, pirmieji bendraautoriai, planavo modifikuoti genus uoduose, kurie konkrečiai sukėlė patinų trūkumą, bet neturėjo jokios įtakos vabzdžių sveikatai. Geriausi jų rasti kandidatai buvo b2-tubulinas (B2t); Yra žinoma, kad B2t geno mutacijos, susijusios su vaisinėmis muselėmis, sukelia vyrų nepakankamumą.

Naudodami CRISPER/Cas9, tyrėjai sunaikino A. aegypti patinų B2t. Jie nustatė, kad mutantiniai patinai negamina spermos, tačiau, skirtingai nei ankstesnėse pastangose, sterilus žirgas buvo visiškai sveikas. Buvo diskutuojama, ar sperma – net netinkama sterilių patinų sperma – yra būtina, kad uodų patelės taptų nevaisingos, ar reikia tik spermos pernešimo.

Vieno eksperimento metu mokslininkai įtraukė 15 mutantų patinų į 15 patelių grupę 24 valandoms. Tada jie B2t patiną pavertė 15 laukinių rūšių ir paliko ten. „Idealiu atveju visos moterys lieka nereikšmingos“, – sakė Montell. Tai patvirtino, kad B2t patinai gali slopinti moterų vaisingumą negamindami spermos.

Tada komanda nusprendė nustatyti, kaip atėjo laikas gaminiui. Jie skirtingu metu pateles paveikė mutantinius patinus. Mokslininkai pastebėjo nedidelį skirtumą po 30 minučių, tačiau po to moterų vaisingumas greitai sumažėjo. Montell pažymėjo, kad moterys seksu mylėjosi vidutiniškai du kartus net per pirmąsias 10 minučių. Tai jai rodė, kad moteris turėjo keletą metų ištekėti už nepilnamečio vyro, kol galėjo tapti nevaisinga.

Keturias valandas pateles maišant su patinėliais B2t, patelių vaisingumas sumažėja iki 20 % normalaus lygio. Po aštuonių valandų skaičiai pradėjo kilti 10%.

Žvelgiant iš laiko bandymo perspektyvos, komanda siekė įvertinti SIT natūralesnėje aplinkoje. Jis pridėjo įvairius B2t ir vyriškų rūšių rodiklius, kurių moterų populiacija yra 15 per savaitę, ir užregistravo moterų vaisingumą. 5 ar 6 sterilių patinų dažnis tarp patinų yra perpus sumažinęs patelių vaisingumą. Santykis nuo 15 iki 1 užblokavo produktyvumą iki maždaug 20%, kuris sumažėjo.

Dabar Aedes aegypti skaičius gali lengvai sugrįžti po 80 % sumažėjusio našumo, pažymėjo Montell. SIT sėkmę lemia vėlesnių sterilių vyrų paleidimas, kur kiekvienas išleidimas bus veiksmingesnis nei ankstesnis, nes sterilūs vyrai praneša apie nuolat didėjantį gyventojų skaičių.

Montell planuoja toliau tirti uodų elgesį ir vaisingumą. Jie kuria būdą išlaikyti vyrišką B2t atsargą, kad jos būtų prieinamos tik miške, o ne laboratorijoje. Be to, jie apibūdina vyrų elgesį, siekiant rasti naujų būdų kontroliuoti uodų skaičių.

„Mes labai susidomėjome tyrinėti daugelį Aedes aegypti elgsenos aspektų, nes šie uodai daro įtaką tiek daug žmonių sveikatai“, – sakė Montellas, atlikęs daug tyrimų apie „senų vaisinių muselių naudojimą“. – Kasmet vyksta uodų platinamų ligų protrūkis.

„Kai prieš keletą metų pasirodė CRISPER/Cas9, tai tiesiog suteikė naujų galimybių daryti tai, ko negalėjote padaryti anksčiau“, – tęsė jis. „Taigi, atrodo, kad mums tinkamas laikas pradėti dirbti su Aedes aegypti“.

.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *