阻止蚊子中瘧疾傳播的有效方法

加州大學爾灣分校的博士后研究員Adriana Adolfi與UCI，加州大學伯克利分校和加州大學圣地亞哥分校的同事合作，跟進了該小組在開發(fā)基于CRISPR的基因驅(qū)動系統(tǒng)方面的開拓性工作,，該系統(tǒng)可通過增加抗蚊子傳播能力來制造蚊媒基因驅(qū)動雌性蚊子后代的有效性,。

加利福尼亞州爾灣市，2020年11月3日-采用一種稱為“種群修飾”的策略,，其中涉及使用CRISPR-Cas9基因驅(qū)動系統(tǒng)將防止寄生蟲傳播的基因引入蚊子染色體,，加利福尼亞大學的研究人員做出了重大貢獻基因技術(shù)在控制瘧原蟲傳播方面的進展。

UCI媒介生物學家安東尼·布倫(Donald James)微生物,，分子遺傳學和分子生物學教授說：“這項工作減輕了第一個基因驅(qū)動系統(tǒng)的一個大問題,，即驅(qū)動抗性蚊子的積累仍然可以傳播瘧原蟲。” &Biochemistry,，他是該研究的共同shou席研究員,。

這項新研究的主要作者阿道菲(Adolfi)和合作者通過為基因驅(qū)動器配備插入該驅(qū)動器的目標基因的功能性副本，解決了無法有效驅(qū)動雌性動物的問題,。該目標基因的正常功能對于這種蚊子來說是必需的,，以便女性在攝食后生存和生育，并且通常在將驅(qū)動系統(tǒng)插入基因后破壞其功能,。

在種群籠研究中,，產(chǎn)生的雌性蚊子顯示出強烈而一致的驅(qū)動力,，而抗驅(qū)動染色體的產(chǎn)生可忽略不計。這種將基因驅(qū)動插入到生存力或繁殖力bi不可少的基因中,，同時包括挽救生存力或繁殖力喪失的功能性基因的策略,，為通過雌性驅(qū)動抗性提供了一種通用解決方案。此外,，與催化轉(zhuǎn)化器消除了汽車的燃燒污染一樣,，新系統(tǒng)可以有效消除驅(qū)動過程中產(chǎn)生的遺傳錯誤。

這項研究的共同作者,，加州大學圣地亞哥分校杰出教授Ethan Bier說：“本文描述的第二代基因驅(qū)動系統(tǒng)可以應(yīng)用于昆蟲生存或繁殖所必需的數(shù)千種基因中的任何一種,。”塔塔大學遺傳與社會研究所科學主任。“雖然它是在果蠅中開發(fā)的,，但該系統(tǒng)很容易移植到廣泛的昆蟲物種中,，這些昆蟲可以作為破壞性疾病的媒介，例如恰加斯病,，睡眠病,，利什曼病和蟲媒病毒病。”

他們描述了該團隊原始基因驅(qū)動器的高效第二代版本,，該驅(qū)動器是為印度-巴基斯坦瘧疾媒介蚊子按蚊而開發(fā)的,。2015年發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的這項研究是蚊子中基于CRISPR的基因驅(qū)動的shou次展示。

在第一項研究中,，當插入基因驅(qū)動的親本是雄性時,，基因驅(qū)動被傳播到后代的約99%，而當插入基因驅(qū)動的親本是雌性時,，只有60%至70%的后代被傳播,。 。雌性中產(chǎn)生大量的抗驅(qū)動染色體,。從原則上講,，這可以使這些雌性繼續(xù)傳播寄生蟲。