“سیستم محرک ژن خانگی” می تواند به سرکوب آفات کشاورزی کمک کند

محققان یک “سیستم محرک ژن خانگی” را بر اساس CRISPR/Cas9 ایجاد کرده اند که می تواند برای سرکوب جمعیت ها استفاده شود. مگس سرکه سوزوکی مگس سرکه – به اصطلاح “بال خالدار”. مگس سرکهطبق تحقیقات جدید دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، میوه‌ای با پوست نرم در آمریکای شمالی، اروپا و بخش‌هایی از آمریکای جنوبی ویران می‌شود.

محققان ایالت NC سیستم های محرک ژن CRISPR دوگانه را توسعه دادند که یک مورد خاص را هدف قرار می داد دی سوزوکی ژن نامیده می شود دوجنسیتیکه برای رشد جنسی در مگس ها مهم است. CRISPR مخفف «تکرارهای کوتاه پالیندرومی با فواصل منظم خوشه ای» است و Cas9 آنزیمی است که مانند قیچی مولکولی برای برش DNA عمل می کند. سیستم‌های CRISPR از سیستم‌های ایمنی باکتریایی مشتق شده‌اند که ویروس‌ها و مهاجمان دیگر را شناسایی و از بین می‌برند، و به عنوان راه‌حلی برای مشکلات سلامت انسان، گیاه و حیوانات و سایر کاربردها توسعه می‌یابند.

هدف قرار دادن دوجنسیتی مکس اسکات، حشره شناس ایالت NC و نویسنده مقاله ای در این زمینه می گوید: ژن در آزمایش های متعدد منجر به عقیمی ماده در آزمایش های متعدد شد زیرا ماده ها قادر به تخم گذاری نبودند. مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم که تحقیق را توصیف می کند.

این اولین به اصطلاح محرک ژن خانگی در یک آفت کشاورزی است که به طور بالقوه می تواند برای سرکوب استفاده شود.“

ماکس اسکات، نویسنده مسئول مطالعه و حشره شناس، دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی

درایوهای ژنی ترجیحاً می‌توانند صفات یا ویژگی‌های خاصی را انتخاب، تغییر یا حذف کنند و آن ویرایش‌ها را به نسل‌های آینده هدایت کنند، که در نتیجه گاهی اوقات بسیار بیشتر از ۵۰ درصد شانس انتقال این تغییرات به فرزندان را دارند.

اسکات گفت: “محرک ژن به معنای وراثت مغرضانه است.”

محققان از یک پروتئین قرمز فلورسنت برای مشخص کردن وجود تغییر ژنتیکی CRISPR/Cas9 در طرح ژنتیکی یا ژنوم مگس استفاده کردند. این مقاله گزارش می دهد که سیستم های محرک ژن، پروتئین فلورسنت را به 94 تا 99 درصد از فرزندان منتقل می کنند.

محققان همچنین از مدل‌سازی ریاضی برای پیش‌بینی میزان کارآمدی سیستم محرکه ژنی استفاده کردند. دی سوزوکی جمعیت در قفس های آزمایشگاهی این مدل‌سازی نشان داد که رهاسازی فقط یک مگس اصلاح‌شده به ازای هر چهار مگس «وحشی» – آنهایی که از نظر ژنتیکی اصلاح نشده‌اند – می‌تواند جمعیت‌های پرواز را در حدود هشت تا 10 نسل ذخیره کند.

“زیرا دوجنسیتی اسکات می‌گوید: آیا چنین ژن حفاظت‌شده‌ای برای رشد ماده در بسیاری از گونه‌های مگس مورد نیاز است، من فکر می‌کنم استراتژی محرک ژن خانگی می‌تواند برای سایر آفات مورد استفاده قرار گیرد.”

اسکات و همکاران قبلا در سرکوب موفقیت نشان داده بودند دی سوزوکی جمعیت‌هایی که از سویه‌ای استفاده می‌کنند که فقط نر تولید می‌کند و همچنین از روش مشابهی برای کاهش جمعیت آزمایشگاهی مگس پیچ‌دار دنیای جدید استفاده می‌کنند.

مراحل بعدی شامل آزمایش های آزمایشی در قفس در گلخانه ایالت NC است.

اسکات گفت: “ما در حال انجام آزمایش های کوچکی برای سرکوب قفس جمعیت هستیم. امیدواریم بدانیم که آیا رهاسازی مکرر مگس با نسبت 1:4 جمعیت مگس ها را در قفس سرکوب می کند، همانطور که مدل سازی نشان می دهد.”