如果有一个人道的,有针对性的方式消灭外来害虫物种如老鼠,老鼠和兔子,通过将自己的基因在自己身上,这样他们就可以不再重现,他们的人口崩溃吗?
基因驱动——一种故意传播的技术缺陷基因在人口——承诺实现这一计划。
自然资源保护者是可以理解的是兴奋使用基因驱动的可能性清晰的群岛入侵物种并允许本地物种繁荣。
阅读更多:基因驱动器可能导致一场革命,但保障和公众参与是必要的.
炒作的技术仍在继续,尽管严重生物安全,监管和道德问题围绕这一新兴技术。
我们的研究中,今天发表在《英国皇家学会学报B辑》,表明,在某些情况下,基因组编辑工作
目前新西兰岛上企鹅生活在一个人口200000人入侵鼠标。 维基共享, CC的
好的和坏的基因
最简单的方法构造一个基因驱动旨在抑制害虫的数量是确定的基因是至关重要的害虫物种的生殖和胚胎发育。一个新的DNA序列,基因驱动“盒”——然后插入基因破坏其功能,创建一个错误的版本(或“等位基因”)的基因。
通常情况下,错误的等位基因不会在人群中的传播,因为个人携带他们的进化适应性降低,这意味着他们将不太可能比non-faulty等位基因传给下一代。但是,新开发的CRISPR基因编辑技术可以自然选择作弊通过创建基因驱动序列,更有可能被传递给下一代。
阅读更多:现在我们可以编辑生活本身,我们需要问我们应该如何使用这种技术.
这里的诀窍是如何工作的。基因驱动磁带包含遗传信息使两个新产品:削减DNA的酶,RNA分子称为指南。这些产品共同行动作为小分子剪刀削减第二(正常的)目标基因的复制。
细胞修复,使用基因驱动序列作为修复模板。这导致基因驱动的一个副本(因此有缺陷的基因)在两个染色体。
这个过程称为“归巢”,开启时能产生精子的鸡蛋或细胞的一种动物,它应该保证几乎所有的后代继承了基因驱动序列。
随着基因驱动序列蔓延,运营商之间交配变得更有可能的是,生产的后代,拥有两个错误的等位基因,因此无菌或未能发展过去的胚胎阶段。
会工作吗?
最初试图开发抑制驱动器可能会关注入侵物种和生命周期,允许快速基因驱动迅速蔓延。家鼠是一个明显的候选人因为他们有许多后代,他们详细地研究了生物学家,和已经植根于世界的广大地区,包括岛屿。
在我们的研究中,我们建立了一个数学模型来预测基因驱动是否实际上可以用来消灭入侵的老鼠从岛屿。
我们的结果表明,该策略是有效的。我们预测,一个介绍的100只老鼠携带基因驱动可以消灭50000人口的老鼠在四到五年。
但这只会工作,如果基因归航的过程——克服自然选择行为——功能按计划进行。
进化反击
正如欧洲兔子在澳大利亚对病毒有了抗性引入控制它们,可以阻止试图使用基因进化为生物电控制驱动器。
实验与non-vertebrate物种显示导航在某些情况下可能会失败。例如,可以修复DNA破坏另一种机制,针破碎的DNA序列没复制基因驱动模板。这也破坏了DNA序列的目标向导RNA,产生一个“抗性等位基因“那不能接受基因驱动。
一个最近的研究在蚊子估计抗性等位基因形成在至少2%的归航的尝试。我们的仿真实验老鼠证实这提出了一个严重的问题。
后占低失败率在归航,抗性等位基因的创造和传播使得模拟人口反弹后初始丰度下降。不完美的归航因此威胁的能力基因驱动消除或者抑制害虫的种群。
编码是一个潜在的解决这个问题多个指南rna基因驱动内盒,每一个都针对不同的DNA序列。这应该减少寻的失败率,允许“目标”多个镜头,和避免抗性等位基因在更多情况下的创建。
消灭200000人口的老鼠住在一个岛上,我们计算基因驱动序列需要包含至少三个不同的指导RNA序列,避免老鼠最终得到更好的尝试根除它们。
从宣传到现实
害虫控制基因驱动升华,还是炒作?答案的一部分将来自对小鼠的基因实验驱动器(用适当的容器)。将有助于提供关键数据通知讨论其可能的部署。
我们还需要更复杂的计算机模型预测了对非目标人群的影响如果引入基因驱动外扩散的人群有针对性的管理。使用模拟,可以测试不同的基因驱动策略的性能和安全,包括涉及的策略多个驱动器操作在多个基因.
上一篇：在火星追求生命的重大发展
责任编辑：admin
