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 генетическую модификацию таракана.
В отличие от традиционных методов, требующих прямого введения в яйца, DIPA-CRISPR действует 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 таракан часто воспринимается как надоедливый и нежелательный человек. Однако 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 воздействия на яйца система CRISPR вводится в тела взрослых насекомых рядом с развивающимися эмбрионами. В только что опубликованном исследовании (я ссылаюсь на него здесь) была протестирована система на создание насекомых с белыми глазами, предотвращающими экспрессию 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 некотором 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.
Более того, хотя DIPA-CRISPR может эффективно отключать определенные гены («нокаут»), он не столь эффективен при добавлении генов («нок-ин»). «Подбивные» эксперименты с красным мучным жуком оказались эффективными 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 эры, когда сможем в полной мере использовать невероятные биологические функции насекомых», — говорит он. Даймон. «В принципе, возможно, что и другие членистоногие могут быть генетически модифицированы с помощью аналогичного подхода. Не только тараканы, но и сельскохозяйственные и медицинские паразиты, такие как клещи и клещи, и даже важные рыбные хозяйства, 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.
