Nat.Commun|CRISPR-Cas9基因驱动技术实现了对蚊媒疾病的控制

加州大学戴维斯分校的昆虫学家最新研究清除了使用 CRISPR-Cas9“基因驱动”技术控制疟疾、登革热、黄热病和寨卡病毒等蚊媒疾病的潜在障碍。

这个想法是创造基因工程蚊子(GEM) ，要么无法繁殖，减少蚊子的数量，要么抵抗携带病毒和寄生虫导致疾病。 这些蚊子将在实验室中被创造出来，然后释放出来与野生蚊子杂交。

这就是基因驱动技术的用武之地。通过使用 Cas 9酶，研究人员可以确保当蚊子与野生蚊子交配时，所有蚊子的后代都能继承这些新的经过改造的基因。

遗传变异不是障碍

Cas-9的工作原理是识别一段23碱基对的 DNA。 许多研究小组已经指出，蚊子的基因组携带如此多的 DNA 序列变异，以至于任何野生蚊子种群中的很大一部分几乎肯定会对基因驱动产生抗性。 他们认为，如果对基因驱动的抵抗有利于蚊子，那么基因驱动策略就会失败。

加州大学戴维斯分校 Vector Genetics Laboratory 的 Hanno Schmidt，Gregory Lanzaro 和他的同事在《自然通讯》杂志上发表的一项新研究表明，情况并非如此。兽医学的 Vector Genetics Laboratory。 在分析了来自三个主要疾病携带物种的数百只蚊子的基因组后，他们得出结论，90% 的蛋白质编码基因至少有一个好的 Cas9目标序列。 因此，蚊子对基因驱动策略仍然是敏感的。

“我们的研究结果表明，自然界蚊子种群所携带的高水平遗传多样性不应影响基于引入病原体阻断基因的策略的可持续性。 对于那些寻求执行 GEM 消灭疟疾战略的人来说，这是个好消息。

论文的其他作者有矢量遗传学实验室的 Travis Collier，Mark hanemaijer，Parker Houston 和 Yoosook Lee。 资金由加州大学欧文分校疟疾倡议、疾病预防控制中心和国家卫生研究院提供。

作为加州大学欧文分校多校区疟疾倡议的一部分，加州大学戴维斯分校团队的任务是制定一项战略，将 GEM 从实验室转移到包含在非洲地点的实地试验。 这项工作的一个主要部分是对推定位点上蚊子种群的遗传学描述。

Hanno Schmidt, Travis C. Collier, Mark J. Hanemaaijer, Parker D. Houston, Yoosook Lee, Gregory C. Lanzaro. Abundance of conserved CRISPR-Cas9 target sites within the highly polymorphic genomes of Anopheles and Aedes mosquitoes. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-15204-0

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15204-0

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