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基因改造让蚊子自行消灭疟疾《新闻》

发布时间:2020-09-15 01:37:34 阅读: 来源:护踝厂家

网导读:近日,通过一种名为“CRISPR/Cas9”的基因改造工具,研究人员制造出一种“基因疫苗”,这种被称为“基因驱动”的疫苗,能够在蚊子的DNA中不断自我注射......

蚊子是一类十分重要的吸血昆虫,一直以来都是传播疾病的罪魁祸首。然而近日有研究发现,一项新的基因改造技术或能快速地帮蚊子注射具有抵抗疟疾的疫苗,这能使人类在疟疾传播的历史上画上句号。

近日,通过一种名为CRISPR/Cas9的基因改造工具,研究人员制造出一种基因疫苗,这种被称为基因驱动的疫苗,能够在蚊子的DNA中不断自我注射,在几代以内几乎就能传遍每一只蚊子。当《美国国家科学院院刊》杂志把这重大发现发布后,意味着研究人员离消灭疟疾的目标又近了一步。

哈佛大学的合成生物学家Kevin解释,基因驱动是从一种DNA着手,而这种DNA能够把自己精确地复制到生物体的染色体中。在交配过程中,基因驱动能把来自父母中的一方的基因,插入到另一方的遗传基因中,从而保证下一代能完全遗传到这种基因。通常一个基因有百分之五十的机会传给下一代。

至于CRISPR/Cas9,这是一种流行的新基因编辑系统。它的编辑源来自两个部分:一种叫Cas9的DNA剪切酶,另一种是一组RNA,这组RNA能引导酶到需被剪切的染色体。前段时间,来自加州大学圣地亚哥校区的科学家把CRISPR编辑源转化到果蝇的基因驱动中这种基因驱动由具有酶编码基因和指导RNA功能的DNA组成,同时也能保证编码能永久地在每一代中进行。

研究者表示,基因驱动不但能消灭疟疾,同时也能抑制这种疾病复发。当携带疾病的蚊子迁徙到那些已用杀虫剂或其他方法杀灭本地蚊子的地区时,现代根治疟疾的方法经常失效。携带基因驱动的蚊子能和这些侵入者繁衍后代,给它们注射抵抗疟疾的基因,做到防患于未然。

在建造一种可以对抗疟疾的抗生素后,研究团队在斯氏按蚊中建立了一个基因驱动,在设置好驱动后,研究者就能测试这种驱动系统是否能运行先前安排好的载体。

在基因改造的研究中,还包括许多需要被运行的载体,除了抗体基因、Cas9剪切酶和指导RNA外,研究人员还插入一种可以使蚊子的眼睛在荧光灯下发出红光的基因,这让研究人员很容易地找到目标昆虫。不过,让一大块DNA进入蚊子体内是很困难的,通过筛选,在25712条幼虫中只有两条有发着红光的眼,就是说只有它们才携有基因驱动。虽然基因驱动能在第一代蚊子中有效运行,但到了第三代的雄性蚊子时就开始退化。

即使如此,在得出实验结果后,研究者表示这是一个非常好的预兆,说明这种技术值得继续研发。

另一方面,这个新驱动在雌性蚊子身上却没有见效,在雌性后代中,眼睛的颜色说明了虽然Cas9能剪切目标DNA,但却不能把它完全运输出去。另一方面,变异同样会消除Cas9所要剪切的基因,导致基因驱动的载体无法将运载物运输到目标地点。

因此,为了避免基因驱动最终会在野外群体中失效,研究团队正在研制一种只会在雄性蚊子中才能激活的载体。通过红眼基因实验测试,研究团队日后便可更好地实现蚊子的基因改造工程,为给蚊子注射抵抗疟疾的基因的计划做好准备。

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