Ученые разработали новаторский метод контроля популяции комаров, основанный на генной инженерии. Исследовательская группа под руководством Дорона Заады и профессора Филиппоса Папатаноса из Еврейского университета (Израиль) создала генетически модифицированных комаров, у которых пол легко определяется по цвету.
Freepic
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Суть нового подхода заключается в создании штамма комаров, где самцы и самки визуально различаются.
Наиболее перспективным способом борьбы с комарами на сегодняшний день считается выпуск в дикую природу стерильных самцов. Эти самцы спариваются с самками, которые после этого не способны производить потомство, что со временем приводит к сокращению популяции. Однако важно выпускать именно самцов, поскольку кусают и являются переносчиками заболеваний только самки.
Ранее, сортировка крошечных насекомых по полу была сложным и трудоемким процессом, обычно осуществляемым вручную на основе незначительных различий в размере куколок. Теперь ученые предложили более эффективное решение.
Используя технологию редактирования генов CRISPR, они «отключили» ген, отвечающий за темную пигментацию, в результате чего все комары стали светлыми, почти альбиносами. Затем они восстановили этот ген, но только у самцов, связав его с геном nix, который является естественным «переключателем» пола у комаров. Это привело к созданию штамма, где все самцы — темные, а все самки — светлые (желтые).
Мы разработали искусственный признак, связанный с полом, который использует собственные гены насекомого, — объясняет профессор Папатанос. Понимание и контроль механизма определения пола позволили нам генетически дифференцировать самцов и самок на визуальном уровне.
Такая «цветовая маркировка» позволяет быстро и точно сортировать насекомых с помощью простых оптических сенсоров.
Генетический механизм сдерживания
Ученые обнаружили, что яйца, отложенные светлыми (модифицированными) самками, не устойчивы к высыханию. В отличие от яиц диких комаров, способных выживать месяцы в ожидании благоприятных условий, эти яйца быстро погибают при отсутствии влаги.
Это своего рода встроенный генетический механизм сдерживания, — говорит Дорон Заада, ведущий автор исследования. Даже если некоторые самки случайно попадут в дикую природу, их яйца не смогут выжить, что предотвратит закрепление модифицированного штамма в экосистеме.
При этом темные самцы, предназначенные для выпуска в природу, ведут себя и размножаются как обычные комары. Их «приспособленность» не нарушается, что критически важно для успеха программы по стерилизации насекомых.
