研究人员开创了一种更有效的方法来阻止疟疾在蚊子中传播

加州大学的研究人员利用一种被称为“种群修改”的策略，即使用一个CRISPR-Cas9基因驱动系统引入防止寄生虫传播到蚊子染色体的基因，在使用基因技术控制疟疾寄生虫传播方面取得了重大进展。

加州大学欧文分校博士后Adriana Adolfi与UCI、加州大学伯克利分校和加州大学圣地亚哥分校的同事合作，继续该小组开发基于crispr的基因驱动系统的开创性努力，通过提高雌性蚊子后代的基因驱动有效性，使蚊子媒介对传播疟疾寄生虫具有抵抗力。

“这项工作缓解了第一个基因驱动系统的一个大问题，即抗驱动能力的积累蚊子微生物学与分子遗传学和分子生物学与生物化学唐纳德·布伦教授、该研究的共同主要研究者安东尼·詹姆斯说。

“这篇论文中描述的第二代基因驱动系统可以应用于几千种基因中的任何一种基因该研究的合著者、塔塔遗传与社会研究所的科学主任、加州大学圣地亚哥分校杰出教授伊森·比尔说。“虽然它是在果蝇身上开发出来的，但这个系统很容易被移植到多种昆虫上，这些昆虫是南美锥虫病、睡眠病、利什曼病和虫媒病毒病等毁灭性疾病的载体。”

研究结果发表在自然通讯。

他们描述了该团队最初基因驱动的第二代高效版本，该基因驱动是为印度-巴基斯坦疟媒史蒂芬按蚊开发的。2015年作品，发表于美国国家科学院院刊这是基于crispr的基因驱动在蚊子中的首次演示。

在第一个研究中，当基因驱动被插入的父母是男性时，基因驱动被传递到大约99%的后代，但当基因驱动被插入的父母是女性时，只有60%到70%的后代。在雌性体内产生了大量的抗驱动染色体;这在原则上可以让那些雌性继续传播寄生虫。

这项新研究的主要作者Adolfi和合作者们通过在基因驱动中植入目标基因的功能副本，解决了无法有效地驱动女性的问题。这一目标基因的正常功能需要这种蚊子在吸血后的生存和繁殖，当驱动系统被插入该基因时，其功能通常会中断。

在种群笼研究中，由此产生的雌性蚊子表现出强烈而一致的驱力，几乎不产生驱力抗性染色体。这种将基因驱动注入对生存能力或生育能力至关重要的基因的策略，同时包含一个功能基因来挽救生存能力或生育能力的丧失，提供了一种通过女性驱动抗性的通用解决方案。同样，就像a催化转化器新系统消除了汽车的燃烧污染，有效地消除了驱动过程中产生的遗传错误。

这种基因驱动系统——与阻断寄生虫传播的基因结合——现在可以用来设计适合野外活动的蚊子菌株。在进行现场测试之前，需要进行彻底的测试以证明安全性和有效性。

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