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2024-11-24 06:22:00
作物への害虫被害を制御する最も一般的な方法は殺虫剤であるため、殺虫剤の過剰使用により害虫が殺虫剤に耐性を持つようになりました。カブトムシ、蛾、その他の昆虫が殺虫剤に対して遺伝子変異を起こすと、ベクター管理者は有毒化合物の使用を余儀なくされます。
これらの化合物の使用が増えると、生態学的に重要な昆虫や害虫が殺され、それによって人間の健康と環境へのダメージに大きなリスクが生じます。
この課題を克服するために、遺伝学者たちは、 カリフォルニア大学サンディエゴ校 発展しました クリスパー-ジーンドライブテクノロジー、e-Driveをベースにしています。 E-Drive は、殺虫剤耐性遺伝子を遺伝子組み換えし、殺虫剤感受性遺伝子に置き換えます。
この新しいシステムは、対立遺伝子として知られる特定の遺伝的変異の偏った継承を使用して、突然変異した遺伝子を置き換えます。研究者は、元の「野生」バージョンの遺伝子を残して、それが消えるように設計しました。
画像提供：カリフォルニア大学サンディエゴ校
筆頭著者のイーサン・ビア氏は次のように述べています。私たちは、環境にさらなる破壊を引き起こすことなく殺虫剤耐性を逆転させる効率的な生物学的アプローチを開発しました。 E-ドライブは一時的に機能し、その後人々から消えるようにプログラムされています。「
Nature Communications に掲載された研究によると、研究者らは遺伝子の「カセット」、つまり新しい DNA 要素のグループを作成し、それをショウジョウバエに挿入しました。これは、この技術が他の昆虫にも応用できることを示すものにすぎません。
この e-Drive カセットは、として知られる遺伝子をターゲットとしています。 電位依存性ナトリウムイオンチャネル の 1 つ VGCこれは神経系の機能にとって重要です。カセットが Cas9 に参加 DNA タンパク質を分解し、殺虫剤耐性遺伝子 vgsc を貫通します。その後、この遺伝子は元の自然な形に置き換えられます。
研究者らは、遺伝子カセットが標的の昆虫に挿入されると交尾から逃れられるだろうと述べた。 殺虫剤-遺伝子は子孫に影響を受けやすい。遺伝子駆動システムは制御不能に広がり続ける可能性があるため、遺伝学者は生存や生殖能力を制限することで制限を課すことができます。
たとえば、X 染色体にカセットが挿入されると、雄の交配成功率が低下します。その結果、子孫が減少してしまうのです。やがて社会におけるカセットの頻度は減り、やがて社会から消えていった。
実験結果に基づいて、研究者らは元の遺伝子を8～10世代で変えることに成功した。
画像提供：カリフォルニア大学サンディエゴ校
「遺伝子カセットを持つ昆虫は莫大な適応コストを課せられるため、その要素はすぐに集団から排除され、殺虫剤耐性型の標的遺伝子を100パーセント野生型に戻すのに十分な期間しか生き残れない。」 アンクシュ・オーラドカールは言った。
研究者らは、e-Drive は自己消去する性質があるため、必要に応じて再導入するのに適していると主張しています。さらに、研究チームは、病気の蔓延の拡大を制限するために使用できると主張しています。 蚊。
雑誌のリファレンス
- Auradkar、A.、Corder、RM、Marshall、JM、および Bier、E. (2024)。自己消去型対立遺伝子ドライバーは、集団に導入遺伝子を残さずにショウジョウバエの殺虫剤耐性を逆転させます。 ネイチャーコミュニケーションズ15(1)、1-10。土井： 10.1038/s41467-024-54210-4
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