Техасские ученые A&M AgriLife Research протестировали технологию временных генетических модификаций комаров и опубликовали статью, в которой подробно описывается механизм временных генетических изменений комаров.
Механизм внесения временных генетических изменений может быть важен для ученых, надеющихся модифицировать комаров таким образом, чтобы помочь управлять популяциями и предотвращать трансмиссивные заболевания, такие как вирус Западного Нила, без необратимого изменения генетического состава диких популяций.
Статья с подробным описанием результатов их испытаний «Создание самоуничтожающегося трансгена комара желтой лихорадки Aedes aegypti» была опубликована в Proceedings of PNAS Nexus Национальной академии наук. Ее авторы доктор философии Зак Адельман и доктор филосовфии Кевин Майлс описывают метод программирования удаления отредактированных генов в популяциях комаров. на протяжении нескольких поколений.
Этот метод является первым шагом к созданию гарантий для генетических модификаций, разработанных для контроля над популяциями комаров и трансмиссивными заболеваниями, которые они переносят. По словам Адельмана, идея состоит в том, чтобы протестировать предлагаемые изменения, не делая их постоянными и не рискуя передать их диким популяциям.
«Есть много экологических вопросов, на которые мы не знаем ответов, и когда вы тестируете технологию, вы не хотите попасть в ситуацию, когда вы должны сообщить регулирующему органу или общественности, что «если что-то плохое случится, нам просто не повезло», — сказал Адельман. «Этот механизм заключается в том, как мы возвращаемся к нормальной жизни, независимо от того, идет ли эксперимент так, как мы ожидаем».
По словам Адельмана, для предотвращения заболеваний, передающихся комарами, разрабатываются подходы, основанные на генетическом контроле популяций насекомых. Однако многие из этих стратегий основаны на высокоинвазивных, саморазмножающихся трансгенах, которые могут быстро распространить этот признак на другие популяции комаров.
Кеун Че, доктор философии, научный сотрудник группы Адельмана, руководил экспериментами на комарах Aedes aegypti, которые являются известными переносчиками болезней. Воспользовавшись формой репарации ДНК, Че встроил дублированный участок генетического кода вместе с двумя генами флуоресцентных белков в середину гена, важного для пигмента глаза.
Получился белоглазый комар, а также красно-зеленая флюоресценция в глазах и на теле. В сочетании с сайт-специфической нуклеазой, которая необходима для многих аспектов репарации ДНК, они действовали как точный набор молекулярных ножниц, которые могли разрезать последовательности трансгена. Через несколько поколений комары восстановили нормальный пигмент глаз и потеряли модифицированные гены.
Адельман сказал, что работа является доказательством того, что ученые могут делать две важные вещи — удалять трансгены, помещенные в комаров, и восстанавливать нарушенные гены.
«Многие группы разрабатывают генетические методы контроля популяции комаров», — сказал Адельман. «Наш метод обеспечивает систему торможения, которая может восстанавливать последовательности в дикой природе».
Майлз сказал, что создание этого саморедактирующегося трансгена — первый шаг в более длительном процессе. С геномом комара непросто манипулировать, и открытие стало кульминацией шестилетней экспериментальной работы.
Но эта первая публикация начинает решать проблемы генетической модификации в диких популяциях, сказал он. По мере развития технологии генетической модификации, Адельман и Майлз считают, что этот механизм позволит исследователям более безопасно оценивать последствия изменений в окружающей среде и на других животных, кроме комаров.
«Это высококонсервативные генетические пути, и есть все основания полагать, что этот метод может быть применен к широкому кругу организмов», — сказал Майлз.
Оба ученых надеются расширить применение своего открытия в контексте высокоактивного генного драйва. Они надеются, что их метод будет полезен генетикам и поможет расширить границы генетических исследований.
