第一个CRISPR蟑螂打开了其他基因编辑的昆虫的门

“我们现在可以更自由,随意编辑昆虫基因组。”

一种新的CRISPR技术是第一次使用基因编辑的蟑螂,其创作者认为它将处理超过一百万个其他昆虫物种。

如果它们是对的,则可以用于控制(或排除)害虫 - 回答生物学中的基本问题。

挑战:为了创建基因编辑的昆虫,研究人员通常注入CRISPR或者另一个技术在发育的早期阶段直接进入动物的卵。

“这些问题困扰着希望在各种昆虫物种上进行基因组编辑的研究人员。”

高崎戴蒙(Takaaki Daimon)

这需要专业,昂贵的设备和高技能的实验室工人。每个昆虫物种需要自己的专业设置,有些根本无法编辑 -蟑螂,例如,将它们的鸡蛋包裹在难以刺穿的硬壳中。

“这些传统方法的问题困扰着希望在各种昆虫物种上进行基因组编辑的研究人员,”京都大学的高级研究作者塔卡基·戴蒙(Takaaki Daimon)。

基因编辑的昆虫:京都大学和西班牙进化生物学研究所的科学家开发了“直接父母CRISPR”(DIPA-CRISPR),这是一种用于创建基因编辑昆虫的新技术。

他们的CRISPR系统没有靶向卵,而是注入了成年雌性昆虫的体内,附近的胚胎发生了。在他们的学习,测试了该系统通过防止某些基因的表达来产生白眼的昆虫。

“这种方法应适用于90%以上的昆虫物种。”

高崎戴蒙(Takaaki Daimon)

在蟑螂中,多达22%的后代继承了所需的特征。在红面粉甲虫中,超过50%的人做到了。这些突变也传给了基因编辑的昆虫的后代。

戴蒙说:“从某种意义上说,昆虫研究人员已经摆脱了鸡蛋注射的烦恼。”“我们现在可以更自由地和随意编辑昆虫基因组。原则上,该方法应适用于90%以上的昆虫物种。”

警告:研究人员指出,某些物种(例如水果苍蝇)繁殖的方式将阻止该技术有效。科学家还需要对目标物种的卵巢发展有牢固的了解,以便在其上使用dipa-crispr。

研究人员在他们的研究中写道:“鉴于昆虫的生命历史和生殖策略,他在某些物种中可能具有挑战性。”

“我们可能正在……开放一个未来,我们可以充分利用昆虫的惊人生物学功能。”

高崎戴蒙(Takaaki Daimon)

Additionally, while DIPA-CRISPR could effectively deactivate specific genes (“knock-out”), it wasn’t as successful at adding genes (“knock-in”) — knock-in experiments with the red flour beetle had an efficacy of just 1.2%.

Dipa-Crispr在敲门实验中完全有效的事实表明,将来它的功效可能会提高。

为什么重要:DIPA-CRISPR比创建基因编辑昆虫的标准方法要简单得多。它需要最少的设备,并使用市售的CAS9蛋白质工作,这使它优势超过远程控制,一种类似的CRISPR技术,用于编辑昆虫和蛛网。

戴蒙说:“通过改进dipa-crispr方法并使它更加高效和通用,我们可能会……开放未来,我们可以充分利用昆虫的惊人生物学功能。”

他补充说:“原则上,其他节肢动物也可能是使用类似方法编辑的基因组。”“其中包括农业和医疗害虫,例如螨虫和壁虱,以及重要的渔业资源,例如虾和螃蟹。”

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