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基于CRISPR的系统开发用于通过灭菌安全抑制蚊媒

摘要 利用基于 CRISPR 的基因工程的进步,加州大学圣地亚哥分校的研究人员创建了一个新系统,该系统可以抑制每年感染数百万人患有衰弱疾病的蚊

利用基于 CRISPR 的基因工程的进步,加州大学圣地亚哥分校的研究人员创建了一个新系统,该系统可以抑制每年感染数百万人患有衰弱疾病的蚊子数量。

新的精确引导的昆虫不育技术 (pgSIT) 改变了与雄性生育能力相关的基因 - 创造了不育后代 -埃及伊蚊的雌性飞行,这种蚊种负责传播广泛的疾病,包括登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒。

“pgSIT 是一种新的可扩展基因控制系统,它使用基于 CRISPR 的方法来设计可以抑制种群的可部署蚊子,”加州大学圣地亚哥分校生物科学教授 Omar Akbari 说。“雄性不会传播疾病,所以当你释放越来越多的不育雄性时,你可以在不依赖有害化学物质和杀虫剂的情况下抑制种群数量。”

新 pgSIT 的详细信息于 2021 年 9 月 10 日在《自然通讯》杂志上进行了描述。

pgSIT 与“基因驱动”系统不同,“基因驱动”系统可以通过将所需的基因改变无限期地从一代传递到下一代来抑制疾病载体。相反,pgSIT 使用 CRISPR 对雄性蚊子进行消毒,并使传播疾病的雌性蚊子无法飞行。该系统具有自限性,预计不会在环境中持续存在或扩散,这两个重要的安全特征应该能够让人们接受这项技术。

Akbari 说,设想中的 pgSIT 系统可以通过在发生蚊媒疾病传播的目标地点部署不育雄性和不会飞的雌性的卵来实施。

“在数学模型的支持下,我们凭经验证明释放的 pgSIT 雄性可以竞争、抑制甚至消灭蚊子种群,”研究人员在Nature Communications论文中指出。“该平台技术可用于现场,并适用于许多载体,用于控制野生种群,以安全、可控和可逆的方式减少疾病。”

尽管分子遗传工程工具是新的,但至少从 1930 年代起,农民就一直在对雄性昆虫进行绝育以保护他们的作物。1950 年代的种植者开始使用辐射对害虫物种进行消毒,例如众所周知的破坏牲畜的新世界螺旋蝇。类似的基于辐射的方法今天仍在继续,同时使用杀虫剂。pgSIT 被设计为一种更加精确和可扩展的技术,因为它使用 CRISPR(而不是辐射或化学物质)来改变关键的蚊子基因。该系统基于加州大学圣地亚哥分校于 2019 年由 Akbari 及其同事在果蝇果蝇中宣布的一种方法。