在与岛上入侵的家鼠的战斗中,科学家们正在利用这种啮齿类动物自身的基因来对抗它。
研究人员在11月15日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of National Academy of Sciences)上报告称,通过适当的调整,引入几百只转基因老鼠可以在大约25年内将一个岛屿的入侵性老鼠种群灭绝。诀窍是将这些变化添加到老鼠DNA的一段,而这一段被遗传的频率远远超过了它应有的频率。
科学家们一直在实验室里创造类似的外遗传基因——称为基因驱动。这些小块被设计成可以遗传给动物的大部分或全部后代,而不是通常的一半,并在交易中使这些后代不育。科学家使用基因驱动来减少蚊子和果蝇的数量(SN: 12/17/18)。
但哺乳动物就不一样了。科学家们此前已经合成了一种基因驱动,这种基因驱动在小鼠体内的传递率约为80% (SN: 1/23/19)。但这种动力还不足以迅速阻止人口增长。
幸运的是,大自然已经处理好了。单倍型是一组自然形成的基因,在复制过程中作为一个单元传递。家鼠(Mus musculus)的基因组有一种特殊的单倍型,称为t单倍型,这种单倍型遗传给后代的几率超过95%,而不是通常的50%。
没有参与这项研究的苏黎世大学生物学家安娜·林德霍尔姆说,这种自然的基因驱动是有好处的。它“自然进化,并继续存在于野外,我们还没有在野生种群中发现对它的耐药性,”她说。除了肌肉支原体外,在其他物种中也没有发现这种病毒,这意味着它可能不会传播给其他非侵入性小鼠。
分子生物学家Paul Thomas和他的同事们决定用一种叫做CRISPR/Cas9 (SN: 8/24/16)的剪切粘贴分子工具来靶向t单倍型。他们使用CRISPR将CRISPR工具本身的基因序列插入到t单倍型中。当携带变异t单倍型的雄鼠与雌鼠交配时,插入的CRISPR工具基因就会启动。它使用一种特殊的遗传指南来靶向和灭活激素催乳素的基因——使任何雌性幼鼠不育。
澳大利亚阿德莱德大学的托马斯说,最好的部分是,天然的t单倍型也可以使男性绝育。有两个副本的雄性——纯合子雄性——根本无法繁殖。
他说:“如果你能让t在种群中传播,你就能让纯合子的雄性不育。”“在此基础上添加CRISPR元素,我们得到了纯合子的雌性,但它们也不能生育。”
为了弄清t单倍型小鼠在一个老鼠破坏生物多样性的岛屿上的表现如何,科学家们用计算机模拟了一个有20万只老鼠的岛屿。该团队发现,只要添加256只带有crispr改变的t单倍型的老鼠,就可以在大约25年的时间里成功地将老鼠数量减少到零。即使没有CRISPR,添加具有正常t单倍型的小鼠也可以在43年左右使种群减少。
但模型不是老鼠。在最后的测试中,托马斯和他的同事们把模型变成了现实。该团队在实验室中改变了一小群老鼠的t单倍型,并使用基因测试表明,这些老鼠将95%的新基因传递给下一代。
“这是一个聪明的想法,建立在t单倍型自然驱动系统上,并使用CRISPR,不是为了传播结构,而是为了破坏女性生育能力所必需的基因,”林霍尔姆说。“这是控制入侵老鼠种群的新工具开发的一大进步。”
托马斯说,198娱乐官网安198彩总代理全登录的网址被国内网络警察给封了,我都不知道,还是好朋友198彩票总代给我发的站内信收到的通知,域名也更换了。,下一步将是在安全围栏内的真实小鼠群体中测试其效果,以确定基因调整后的t是否能阻止小鼠繁殖。科学家们还想确保任何被放归野外的转基因老鼠都有适当的安全机制,这样其他地方的老鼠就不会受到影响。
托马斯表示,最终版本可能会针对只发生在一个岛屿上的微小突变,在那里害虫种群被隔离。如果老鼠逃到大陆上,它改变的基因对当地的老鼠不会产生影响。科学家们还希望与该地区的居民进行磋商,就像佛罗里达州释放转基因蚊子时官员们所做的那样(SN: 5/14/21)。
最后,他指出,对于一些濒临灭绝的岛屿种群来说, 如果能从玩家的观念来看198彩平台,198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。,25年的等待是漫长的。他说:“我们希望看到CRISPR工作得更快。”“这项工作仍在进行中。”
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