接吻虫或锥蝽是恰加斯病的主要传播媒介,恰加斯病是中美洲和南美洲甚至美国南部的一个主要公共卫生问题。然而,目前没有很多好的治疗方案,这意味着为了阻止这种可能危及生命的疾病的传播,必须控制携带寄生虫的生物体。
包括宾夕法尼亚州立大学研究人员在内的一个国际团队的新研究首次展示了CRISPR-Cas9基因编辑在接吻虫中的应用,并为恰加斯病控制应用策略的研究打开了大门。他们的结果发表在CRISPR杂志四月印刷版上。
JasonRasgon、DorothyFoehrHuck和J.LloydHuck表示:“长期以来,人们一直在尝试对锥蝽进行CRISPR和基因工程,但没有人能够做到这一点,因为传统方法在这些昆虫中很难做到。”疾病流行病学和生物技术领域的特聘主席,也是该研究的合著者。
“在过去的六年里,我们一直在开发对困难生物体进行基因改造的工具。在这里,我们展示了可以对这种媒介昆虫进行基因改造。我们的技术有潜力在广泛的范围内使基因编辑变得更高效、更容易、更便宜。动物。”
在基因编辑方面,研究人员通常会进行所谓的胚胎显微注射,将CRISPR基因编辑材料直接注射到胚胎中。但该技术涉及昂贵的设备,并且效率低下,并且不能保证基因工程能够发挥作用。这种技术在亲吻昆虫方面也很困难,因为它们的卵太难刺穿。
“相反,我们开发了一种技术——受体介导的卵巢货物转导或‘ReMOT控制’——你可以将材料直接注射到母亲的循环系统中,并引导该材料进入发育中的卵子,”拉斯贡说。“这相当于同时将每个卵子注射到她体内。”
该团队的目标是对锥蝽虫中的ReMOT控制技术进行概念验证。他们的目标是与眼睛颜色和角质层或外部覆盖物颜色相关的基因。在给雌性接吻虫注射后,研究小组检查了它们的后代,看看它们的眼睛或角质层颜色是否发生了变化。可见的变化表明基因编辑成功,目标基因被删除。
接吻虫也是研究昆虫生理学的模型系统。研究人员表示,这项新协议的开发将使科学家能够研究有关昆虫和疾病传播的基本生物学问题。
拉斯贡说:“这对基础研究具有重要意义,但它也将锥蝽虫和查加斯病带入有关控制媒介传播病原体的基因技术的讨论中。”“我们即将拥有能够做到这一点的技术和工具。”
该论文的其他作者包括:里约热内卢联邦大学生物医学科学研究所的HelenaAraujo、LeonardoLima、MateusBerni、JamileMota、DanielBressan、AlisonJulio和RobsonCavalcante;VanessaMacias,来自北德克萨斯大学生物科学系;以及来自加州大学圣地亚哥分校细胞与发育生物学系的EthanBier和zhiqianLi。