Οι επεξεργασίες γονιδίων θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την καταπολέμηση των κουνουπιών

Θα μπορούσε η επεξεργασία γονιδίων να είναι η απάντηση στην εξάπλωση ασθενειών που μεταδίδονται από κουνουπιές, όπως ο ιός Zika και ο δάγκειος πυρετός;

Ένα νέο γονίδιο master-switch μπορεί να δώσει στους ανθρώπους το πλεονέκτημα στους πολέμους εντόμων των αιώνων - και την ικανότητα να καταπολεμήσουν τα σφάλματα με λιγότερο δαπανηρό και αποτελεσματικότερο τρόπο.

Αυτή είναι η καλή είδηση ​​από έναν εντομολόγο και έναν βιοχημικός στην Virginia Tech, του οποίου η επανάσταση στο γονιδιακό έργο περιγράφεται σε μια επισκόπηση που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Trends in Parasitology.

Τα θηλυκά κουνούπια είναι οι πομποί της Zika, ο κίτρινος πυρετός, η ελονοσία, ο Chikungunya και ο δάγκειος πυρετός.

Διαφήμιση

Ο ιός Zika και άλλες επικίνδυνες ασθένειες μεταδίδονται μόνο από ένα από τα 3, 500 είδη κουνουπιού στον κόσμο,

Aedes aegypti

ή κουνούπι ασιατικών τίγρεων, κοινό στις Ηνωμένες Πολιτείες. Διαβάστε περισσότερα: Τα κουνούπια είναι το πιο επικίνδυνο ζώο στη γη; »

Πώς να "Nix" θηλυκά κουνούπια

Αναφέρθηκε τον Μάιο του 2015 σε μια μελέτη υψηλού προφίλ στο περιοδικό Science.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν το Nix εκφράστηκε σε έμβρυα γυναικών, προκάλεσε την ανάπτυξη εσωτερικών και εξωτερικών αρσενικών γεννητικών οργάνων.

Οι επιστήμονες είχαν επιτυχία με τις πρόσφατες προσπάθειες να καταπολεμήσουν γενετικά τον πυρετό του δάγκου, απελευθερώνοντας αποστειρωμένα, διαγονιδιακά κουνούπια, σύμφωνα με την έκθεση των ερευνητών.

Αλλά οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται είναι δαπανηρές και μη πρακτικές επειδή απαιτούν μακροχρόνιες απελευθερώσεις εντόμων και είναι δύσκολο να επιτευχθούν σε μεγάλη κλίμακα.

Αυτό έχει δείξει την υπόσχεση ως μια εύκολη, αποτελεσματική και ακριβή προσέγγιση για την εισαγωγή μεταλλάξεων σε σχεδόν οποιαδήποτε γονιδιωματική περιοχή ενδιαφέροντος σε ένα ευρύ φάσμα οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των κουνούπια. Οι επιστήμονες της Virginia Tech έχουν αποκαλύψει έναν καλύτερο τρόπο για την καταπολέμηση των θανατηφόρων εντόμων.

Η αποτελεσματικότερη και λιγότερο δαπανηρή προσέγγιση μπορεί να είναι η πρόκληση γονιδίων αρρενωπότητας με το σύστημα CRISPR-Cas9 », δήλωσε ο Tu στην Healthline. "Αυτό έχει δείξει την υπόσχεση ως μια εύκολη, αποτελεσματική και ακριβή προσέγγιση για την εισαγωγή μεταλλάξεων σε σχεδόν οποιαδήποτε περιοχή γονιδιώματος ενδιαφέροντος σε ένα ευρύ φάσμα οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των κουνούπια. "

" Τα κουνούπια είναι σαν εμάς.Έχουν δύο αντίγραφα από κάθε χρωμόσωμά τους ", πρόσθεσε ο Adelman σε συνέντευξη Healthline. "Η προσθήκη στο γονίδιο Nix θα πρέπει να αναγκάσει όλα τα κουνούπια να αναπτυχθούν ως αρσενικά. "

Χρησιμοποιώντας τις τρέχουσες μεθόδους, κάθε γενιά αποστειρωμένων κουνουπιών πρέπει να εκτραφεί σε εργοστάσιο και να απελευθερωθεί. Τα αρσενικά χωρίζονται φυσικά από τα θηλυκά στο εργοστάσιο.

Διαφήμιση

Με τη μέθοδο των «γονιδίων αυτοσυγκέντρωσης», τα θηλυκά δεν χρειάζεται να ταξινομούνται στο εργοστάσιο, επειδή έχετε όλα τα αρσενικά », δήλωσε ο Adelman. "Όταν χρησιμοποιείτε μια προσέγγιση όπου τα αρσενικά Nix είναι επίσης εύφορα, για κάθε γενιά που εσείς πίσω στο εργοστάσιο θα μπορούσατε να πάρετε πολλές γενιές που παράγουν όλα τα αρσενικά σε άγρια ​​κατάσταση. "

Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες βρίσκουν επεξεργασία γονιδίων με CRISPR δύσκολο να αντισταθεί»

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

CRISPR είναι το τελικό συστατικό

Το γονίδιο Nix από μόνο του, ωστόσο, θα μεταβιβαστεί μόνο στο μισό απόγονος. Οι επιστήμονες θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν το CRISPR-Cas9 για να σπάσουν το χρωμόσωμα που δεν έχει Nix, είπε.

"Τα κύτταρα είναι πολύ καλά στο να καθορίσουν τα σπασμένα χρωμοσώματα", δήλωσε ο Adelman. "Και σε αυτή την περίπτωση θα χρησιμοποιήσουν το χρωμόσωμα που περιέχει Nix ως οδηγό για την αποκατάσταση του σπασμένου χρωμοσώματος. Το αποτέλεσμα είναι ότι κάθε χρωμόσωμα θα περιέχει τώρα Nix, αντί για ένα μόνο. Έτσι, οι περισσότεροι απόγονοι θα είναι άνδρες σε κάθε γενιά. "

" Είναι ξεκάθαρο για μας ότι η Nix είναι ισχυρή υποψήφια για τον παράγοντα που καθορίζει τους άνδρες επειδή βρίσκεται μόνο στα αρσενικά ", δήλωσε ο Tu. "Εκδηλώνεται νωρίς κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης πριν καθοριστεί το φύλο και η αλληλουχία του δείχνει μια πιθανή λειτουργία στη ρύθμιση των βασικών παικτών στον προσδιορισμό του φύλου. "Οι επιστήμονες κατέδειξαν ότι ο Nix είναι ο πρώτος παράγοντας που καθορίζει τα αρσενικά στα κουνούπια, δείχνοντας ότι είναι τόσο" απαραίτητο και επαρκές "για να ξεκινήσει η ανάπτυξη των κουνουπιών, πρόσθεσε.

Στο επόμενο στάδιο, οι Adelman και Tu θα δοκιμάσουν την υπόθεσή τους.

Πιστεύουν ότι εάν ενσωματώσουν ένα ή μερικά βασικά αρσενικά γονίδια προσδιορισμού (όπως το Nix) στα αυτοσώματα (χρωμοσώματα άσχετα με το φύλο), θα αρκεί να μειωθεί ο αριθμός των θηλυκών κουνουπιών είτε με την παροχή γυναικεία θνησιμότητα ή μεταστροφή των θηλυκών σε γόνιμα ή αποστειρωμένα αρσενικά.

Ο Adelman δήλωσε ότι «υπάρχουν ακόμα πολλές τεχνικές λεπτομέρειες για να βγάλουμε λεφτά» - συμπεριλαμβανομένης της απόκτησης τοπικής υποστήριξης στον τομέα της δοκιμής της τεχνολογίας - πριν μπορέσουν να εφαρμόσουν την ανακάλυψη τους στον τομέα.

Διαβάστε περισσότερα: Γιατί μερικές ασθένειες μπορούν να εξαλειφθούν και άλλοι δεν μπορούν »

Πώς Nix Works είναι μυστήριο

Αυτή τη στιγμή, είναι ακόμα ασαφές πώς ο Nix ελέγχει τον προσδιορισμό του φύλου στα κουνούπια, είπε ο Tu Οι παράγοντες M διατηρούνται σε όλα τα είδη που μεταδίδουν διάφορες ασθένειες.

Προσθέτει ότι η αποτελεσματικότητα και η μακροπρόθεσμη σταθερότητα των συστημάτων γονιδιακής κίνησης που βασίζονται στο CRISPR στα κουνούπια παραμένουν άγνωστα.

"Αυτή η νέα προσέγγιση είναι πιθανότατα πιο αποτελεσματική από τις κλασσικές τεχνικές αποστειρωμένων εντόμων για την μείωση του πληθυσμού και τον έλεγχο των ασθενειών, επειδή η αρσενική προκατάληψη διατηρείται σε πολλές γενεές", δήλωσε ο Tu."Η προσέγγιση θα είναι τελικά αυτοπεριοριστική επειδή οι τοπικοί πληθυσμοί μπορούν να συντρίψουν εξαιτίας ενός ανεπαρκούς αριθμού θηλυκών, που θα μπορούσαν να εξαλείψουν το τροποποιημένο γονίδιο Nix από το περιβάλλον. "

Η εργασία τους υποστηρίχθηκε από δύο ερευνητικές επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργίας και Λοιμωδών Νοσημάτων στα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Αυτό το μήνα έλαβαν δύο ακόμη επιχορηγήσεις από τον ίδιο οργανισμό για να συνεχίσουν την έρευνά τους σχετικά με τον προσδιορισμό του φύλου και τις συναφείς εφαρμογές τόσο σε

Aedes aegypti

όσο και

Anopheles stephensi

(φορέας ελονοσίας στην Ινδία, και τη Μέση Ανατολή).

Ενώ η έρευνά τους θα μπορούσε να έχει εξαιρετική επίδραση στην παγκόσμια υγεία, οι επιστήμονες ανησυχούν για την ηθική της απελευθέρωσης γενετικά τροποποιημένων οργανισμών στο περιβάλλον.

"Λάβαμε αυτές τις ανησυχίες πολύ σοβαρά", δήλωσε ο Adelman. "Η δημοσίευση των απόψεών μας σχετικά με την τεχνολογία τώρα, όταν υπάρχουν ακόμα πολλά χρόνια πριν από οποιαδήποτε πιθανή δοκιμασία, θα βοηθήσει να συγκεντρώσει όλα τα επιχειρήματα στη δημόσια σφαίρα με αρκετό χρόνο για μια ενημερωμένη συζήτηση. "