08:35 2022-01-15
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Strategia genetică inversează rezistența la insecticide
_ Strategia genetică inversează rezistența la insecticide< /h3>
Insecticidele joacă un rol central în eforturile de a contracara impactul global al malariei răspândite de țânțari și al altor boli, care provoacă aproximativ 750.000 de decese în fiecare an. Aceste substanțe chimice specifice insectelor, care au costat peste 100 de milioane de dolari pentru a fi dezvoltate și aduse pe piață, sunt, de asemenea, esențiale pentru controlul daunelor cauzate de insecte, care reprezintă o provocare pentru securitatea alimentară.
Dar în ultimele decenii multe insecte s-au adaptat genetic pentru a deveni mai puțin sensibili la potența insecticidelor. În Africa, unde plasele de pat tratate cu insecticide de lungă durată și pulverizarea în interior sunt arme majore în lupta împotriva malariei, multe specii de țânțari de pe tot continentul au dezvoltat rezistență la insecticide care reduce eficacitatea acestor intervenții cheie. În anumite zone se așteaptă ca schimbările climatice să agraveze aceste probleme.
Biologii de la Universitatea din California din San Diego au dezvoltat acum o metodă care inversează rezistența la insecticide folosind tehnologia CRISPR/Cas9. După cum este descris în Nature Communications, cercetătorii Bhagyashree Kaduskar, Raja Kushwah și profesorul Ethan Bier de la Institutul Tata pentru Genetică și Societate (TIGS) și colegii lor au folosit instrumentul de editare genetică pentru a înlocui o genă rezistentă la insecticide la muștele de fructe cu insecticidul normal. formă susceptibilă, o realizare care ar putea reduce semnificativ cantitatea de insecticide utilizate.
„Această tehnologie ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a crește proporția unei variante genetice naturale la țânțari, care îi face refractari la transmitere sau paraziții malariei. ”, a spus Bier, profesor de biologie celulară și de dezvoltare la Divizia de Științe Biologice din UC San Diego și autor principal al lucrării.
Cercetătorii au folosit un tip modificat de gene-drive, o tehnologie care utilizează CRISPR. /Cas9 pentru a tăia genomi la locurile vizate, pentru a răspândi gene specifice în întreaga populație. Pe măsură ce un părinte transmite elemente genetice descendenților lor, proteina Cas9 taie cromozomul de la celălalt părinte la locul corespunzător și informația genetică este copiată în acea locație, astfel încât toți urmașii moștenesc trăsătura genetică. Noua unitate genetică include un supliment pe care Bier și colegii săi l-au proiectat anterior pentru a influența moștenirea unor variante genetice simple (cunoscute și sub numele de alele) prin tăierea, în același timp, a unei variante genetice nedorite (de exemplu, rezistentă la insecticide) și înlocuirea acestora. cu varianta preferată (de exemplu, susceptibilă la insecticide).
În noul studiu, cercetătorii au folosit această strategie de „impuls alelic” pentru a restabili susceptibilitatea genetică la insecticide, similar cu insectele din sălbăticie înainte de a le avea. rezistenta dezvoltata. Ei s-au concentrat pe o proteină de insectă cunoscută sub denumirea de canal de sodiu dependent de tensiune (VGSC), care este o țintă pentru o clasă de insecticide utilizate pe scară largă. Rezistența la aceste insecticide, numită adesea rezistență la knockdown sau „kdr”, rezultă din mutații ale genei vgsc care nu mai permit insecticidului să se lege de ținta sa de proteină VGSC. Autorii au înlocuit o mutație kdr rezistentă cu omologul său natural normal care este susceptibil la insecticide.
Începând cu o populație formată din 83% alele kdr (rezistente) și 17% alele normale (sensibile la insecticide), alelele sistemul de acționare a inversat această proporție la 13% rezistent și 87% de tip sălbatic în 10 generații. Bier observă, de asemenea, că adaptările care conferă rezistență la insecticide au un cost evolutiv, ceea ce face ca acele insecte să fie mai puțin potrivite în sensul darwinian. Astfel, împerecherea unității genetice cu avantajul selectiv al variantei genetice mai potrivite de tip sălbatic are ca rezultat un sistem extrem de eficient și de cooperare, spune el.
Sisteme de antrenare alelice similare ar putea fi dezvoltate la alte insecte, inclusiv la țânțari. Această dovadă de principiu adaugă o nouă metodă la cutiile de instrumente pentru combaterea dăunătorilor și a vectorilor, deoarece ar putea fi utilizată în combinație cu alte strategii pentru a îmbunătăți măsurile bazate pe insecticide sau de reducere a paraziților pentru a reduce răspândirea malariei.
„Prin aceste strategii de înlocuire alelică, ar trebui să fie posibil să se obțină același grad de control al dăunătorilor cu mult mai puțină aplicare de insecticide”, a spus Bier. „De asemenea, ar trebui să fie posibil să se proiecteze versiuni cu autoeliminare ale unităților alele care sunt programate să acționeze doar tranzitoriu într-o populație pentru a crește frecvența relativă a unei alele dorite și apoi să dispară. Astfel de unități alelice care acționează local ar putea fi reaplicate dacă este necesar pentru a crește abundența unei trăsături preferate care se găsește în mod natural, cu finalul final fiind lipsa OMG-urilor rămase în mediu.”
„O posibilitate interesantă este de a folosi unități alelice pentru a introduce versiuni noi ale VGSC care sunt și mai sensibile la insecticide decât VGSC de tip sălbatic”, a sugerat Craig Montell (UC Santa Barbara), un coautor al acestui studiu. „Acest lucru ar putea permite introducerea în mediu a unor niveluri și mai mici de insecticide pentru a controla dăunătorii și vectorii de boli.”
Comentarii:
Adauga Comentariu