阻止蚊子中瘧疾傳播的有效方法

加州大學爾灣分校的博士后研究員Adriana Adolfi與UCI，加州大學伯克利分校和加州大學圣地亞哥分校的同事合作，跟進了該小組在開發(fā)基于CRISPR的基因驅(qū)動系統(tǒng)方面的開拓性工作，該系統(tǒng)可通過增加抗蚊子傳播能力來制造蚊媒基因驅(qū)動雌性蚊子后代的有效性。

加利福尼亞州爾灣市，2020年11月3日-采用一種稱為“種群修飾”的策略，其中涉及使用CRISPR-Cas9基因驅(qū)動系統(tǒng)將防止寄生蟲傳播的基因引入蚊子染色體，加利福尼亞大學的研究人員做出了重大貢獻基因技術在控制瘧原蟲傳播方面的進展。

UCI媒介生物學家安東尼·布倫(Donald James)微生物，分子遺傳學和分子生物學教授說：“這項工作減輕了第一個基因驅(qū)動系統(tǒng)的一個大問題，即驅(qū)動抗性蚊子的積累仍然可以傳播瘧原蟲。” &Biochemistry，他是該研究的共同shou席研究員。

這項新研究的主要作者阿道菲(Adolfi)和合作者通過為基因驅(qū)動器配備插入該驅(qū)動器的目標基因的功能性副本，解決了無法有效驅(qū)動雌性動物的問題。該目標基因的正常功能對于這種蚊子來說是必需的，以便女性在攝食后生存和生育，并且通常在將驅(qū)動系統(tǒng)插入基因后破壞其功能。

在種群籠研究中，產(chǎn)生的雌性蚊子顯示出強烈而一致的驅(qū)動力，而抗驅(qū)動染色體的產(chǎn)生可忽略不計。這種將基因驅(qū)動插入到生存力或繁殖力bi不可少的基因中，同時包括挽救生存力或繁殖力喪失的功能性基因的策略，為通過雌性驅(qū)動抗性提供了一種通用解決方案。此外，與催化轉(zhuǎn)化器消除了汽車的燃燒污染一樣，新系統(tǒng)可以有效消除驅(qū)動過程中產(chǎn)生的遺傳錯誤。

這項研究的共同作者，加州大學圣地亞哥分校杰出教授Ethan Bier說：“本文描述的第二代基因驅(qū)動系統(tǒng)可以應用于昆蟲生存或繁殖所必需的數(shù)千種基因中的任何一種。”塔塔大學遺傳與社會研究所科學主任。“雖然它是在果蠅中開發(fā)的，但該系統(tǒng)很容易移植到廣泛的昆蟲物種中，這些昆蟲可以作為破壞性疾病的媒介，例如恰加斯病，睡眠病，利什曼病和蟲媒病毒病。”

他們描述了該團隊原始基因驅(qū)動器的高效第二代版本，該驅(qū)動器是為印度-巴基斯坦瘧疾媒介蚊子按蚊而開發(fā)的。2015年發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的這項研究是蚊子中基于CRISPR的基因驅(qū)動的shou次展示。

在第一項研究中，當插入基因驅(qū)動的親本是雄性時，基因驅(qū)動被傳播到后代的約99%，而當插入基因驅(qū)動的親本是雌性時，只有60%至70%的后代被傳播。 。雌性中產(chǎn)生大量的抗驅(qū)動染色體。從原則上講，這可以使這些雌性繼續(xù)傳播寄生蟲。