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科学家使用基因编辑工具来针对蚊子传播的疾病

发布时间:2021-09-22 20:01:14

BBSRC资助的皮尔布赖特研究所的研究人员已经成功地将一种新的基因编辑工具应用于南方家蚊。

这为基因控制方法铺平了道路,可以防止蚊子传播人类和动物疾病。

以南屋蚊子为目标

雌性南方家蚊(Culex quinquefasciatus say)主要以鸟类为食,这导致了禽疟疾的传播,这是导致几种鸟类灭绝的重要因素。

这种蚊子还将以哺乳动物为目标,传播淋巴丝虫病等疾病,尽管大规模药物管理计划做出了巨大努力,全世界仍有5000万人感染淋巴丝虫病。

自1999年南方之家蚊子传入美国以来,也有48000例报告的人类西尼罗河病毒(WNV)病例。

目前南方家蚊的控制策略严重依赖杀虫剂的使用。然而,这些措施对人类和生态系统的健康都造成了危害,而且随着抵抗力的增强,这些措施变得越来越无效。

利用物种特异性基因组编辑

基因组编辑的进步使得基因昆虫控制方法得以发展,这种方法可能非常有效,并且具有物种特异性。

研究结果已发表在科学报告中。科学家们表明,一种涉及称为CRISPR/Cas9的基因编辑工具的方法可以成功地将荧光蛋白基因导入南方家蚊的基因组。这种基因可以通过交配传给下一代。

这是生成遗传害虫管理工具的重要组成部分。它将允许期望的特征(例如无法传播疾病或产生可育后代)在整个群体中传播。

插入的基因产生红色荧光蛋白,使带有一个或多个编辑基因的蚊子发出红色荧光。

科学家将眼睛颜色基因定位于荧光基因的插入位点,这样从父母那里继承了两个经过编辑的基因的蚊子的眼睛会是白色的,而不是黑色的。这两种特性使科学家更容易识别基因组已被修改的蚊子。

有趣的是,有白色眼睛的蚊子(遗传了两个经过编辑的基因拷贝)无法存活到成年期。

当同样的方法应用于其他物种时,这种效应就不存在了,这突出了蚊子基因组之间的差异。

虽然这一特定的眼睛颜色基因不会成为创造任何功能性遗传害虫管理工具的目标,但它提供了该方法在该物种中有效的证据。

害虫防治策略的新途径

皮尔布赖特节肢动物遗传学小组负责人卢克·阿尔菲教授说:“已经尝试了其他方法对南方家蚊进行基因工程,但没有一种方法能够很好地在该领域发挥作用。

“这种CRISPR/Cas9方法克服了以前的困难,为科学家制定基因害虫管理策略开辟了一条全新的途径。

“这最终可以防止数百万人和动物因为这种入侵性蚊子而生病。”

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