14.09.2021, 17:45
Исследователи из Института Пирбрайта успешно применили новый инструмент редактирования генов к комарам южных домов. Это открывает путь для методов генетического контроля, которые могут предотвратить распространение комаров болезней человека и животных.
Самка южного домашнего комара (Culex quinquefasciatus) в основном атакует птиц, что приводит к передаче птичьей малярии. Это уже привело к исчезновению нескольких видов птиц. Однако учёные нашли способ победить эту проблему.
Этот вид комаров также поражает млекопитающих, распространяя лимфатический филяриатоз — он обнаружен у 50 миллионов человек во всем мире, а с момента завоза южного домашнего комара в США в 1999 году было зарегистрировано 48 000 случаев заражения людей вирусом Западного Нила.
Современные стратегии борьбы с этим неприятным насекомым во многом опираются на инсектициды. Они представляют опасность как для здоровья человека, так и для экосистем и становятся все более неэффективными. Однако достижения в области редактирования генома позволили разработать методы генетической борьбы с насекомыми, которые могут быть высокоэффективными и зависят от вида.
Ученые показали, что инструмент редактирования генов CRISPR/Cas9 может быть использован для успешного введения гена флуоресцентного белка в геном южных домашних комаров — насекомые с одним или несколькими отредактированными генами будут светиться красным. Ген может быть передан следующему поколению при спаривании.
Ген флуоресценции вставили так, чтобы у комаров, унаследовавших два отредактированных гена от своих родителей, были белые глаза, а не черные. Эти особенности позволят ученым легко идентифицировать комаров, геномы которых были изменены.
Интересно, что комары с белыми глазами, унаследовавшие две копии отредактированного гена, не дожили до взрослого возраста. Правда, этот эффект не наблюдается, когда тот же метод применяется к другим видам и подчеркивает различия между геномами комаров.
Были предприняты попытки использования и других методов генетической инженерии, но ни один из них не сработает так хорошо в полевых условиях, как CRISPR/Cas9. Эта методика жизненно важна при создании инструментов для борьбы с вредителями на генетическом уровне. Редактирование генома позволит распространить желаемые черты (например, неспособность производить здоровое потомство или распространять болезнь) в популяции и поможет предотвратить болезни и смерти миллионов людей и животных.
Результаты исследования опубликованы в Scientific Reports.
