В быстро развивающейся области генетики новый метод под названием «DIPA-CRISPR» становится потенциальным прорывом. Эта методология, разработанная группой исследователей из Киотского университета и Института эволюционной биологии в Испании, впервые позволила провести генетическую модификацию таракана.
В отличие от обычных методов, требующих прямой инъекции в яйца, DIPA-CRISPR воздействует на взрослых насекомых, открывая новые возможности в биологических исследованиях. С доказанной эффективностью до 50%, это нововведение может иметь серьезные последствия не только для борьбы с вредителями, но и для понимания биологических функций насекомых.
Революция CRISPR: от тараканов до всех других насекомых
В огромном мире насекомых тараканы часто считаются надоедливыми и нежелательными. Но CRISPR сделал ее настоящей лабораторной знаменитостью. Такааки Даймон из Киотского университета и его команда разработали революционную технику под названием «DIPA-CRISPR», которая может изменить то, как мы видим насекомых… И я не имею в виду эстетически.
До сих пор для генетической модификации насекомых ученым приходилось вводить CRISPR или другие технологии непосредственно в яйца на ранней стадии развития. Задача не из легких, учитывая, что некоторые яйца, например тараканьи, защищены твердой скорлупой, которую трудно пробить. Представьте, что вы пытаетесь расколоть орех иголкой: это не так уж и легко.
Эта процедура требовала специализированного дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Для каждого вида насекомых требовалась определенная конфигурация, а некоторые вообще нельзя было модифицировать. Но DIPA-CRISPR меняет правила игры.
Как работает DIPA-CRISPR?
Вместо того, чтобы нацеливаться на яйца, система CRISPR вводится в тела взрослых насекомых рядом с их развивающимися эмбрионами. В недавно опубликованном исследовании (я приведу ссылку на него здесь) система тестировалась для получения насекомых с белыми глазами путем предотвращения экспрессии определенных генов. В результатах до 22% тараканов и более 50% красных мучных жуков они унаследовали желаемую черту. Мутации также были переданы потомству генетически модифицированных насекомых.
«В каком-то смысле исследователи насекомых были освобождены от бремени». сказал Даймон. "Теперь мы можем редактировать геномы насекомых более свободно и по своему желанию. В принципе, этот метод должен работать" для более чем 90% видов насекомых."
Проблемы и ограничения
Как и в любой новой технологии, в DIPA-CRISPR тоже есть что совершенствовать. Некоторые виды, такие как плодовые мушки, могут не подходить для этого метода.
Кроме того, хотя DIPA-CRISPR может эффективно деактивировать определенные гены («нокаут»), он не так эффективен при добавлении генов («нокаут»). «Подставные» опыты с красным мучным жуком возымели действие всего на 1,2%.
Редактирование генов тараканов: почему это важное открытие
DIPA-CRISPR намного проще стандартного метода создания генетически модифицированных насекомых. Он требует минимального оборудования и работает на коммерчески доступных белках Cas9. Это дает ему преимущество перед другими технологиями CRISPR, используемыми для редактирования насекомых и паукообразных.
«Возможно, мы находимся в начале эпохи, когда сможем в полной мере воспользоваться невероятными биологическими функциями насекомых», — говорит он. Даймон. «В принципе, также возможно, что другие членистоногие могут быть генетически модифицированы с использованием аналогичного подхода. Не только таракан, но сельскохозяйственные и медицинские вредители, такие как клещи и клещи, и даже важные рыбные ресурсы, такие как креветки и крабы».
У науки есть свой способ превратить обычное в необычное. DIPA-CRISPR откроет новые двери в исследованиях, борьбе с вредителями и понимании биологии.
