Новини

Біологи вперше змогли використати метод генної модифікації CRISPR для комах. Випробовуючи новий підхід, вони створили нові лінії ГМ-жуків та тарганів.

Технологія CRISPR-Cas9 (або просто CRISPR) з'явилася лише близько десяти років тому, проте вже встигла зробити невелику революцію в генній інженерії та принесла своїм творцям Нобелівську премію. CRISPR дозволяє маніпулювати генами з недоступними насамперед точністю, надійністю та простотою, ставши найпопулярнішим інструментом у цій галузі. Досить впорскувати коктейль білків і нуклеїнових кислот у клітини, які розвиваються в ембріоні, щоб отримати ГМ-організм з новими потрібними властивостями.

Технологія знайшла найширше застосування, проте виявилося, що вона підходить далеко не для всіх видів. Зокрема ранні ембріони багатьох комах розвиваються під твердою оболонкою і недоступні для мікроін'єкцій. Тому в таких випадках вченим досі доводиться покладатися на більш старі, складні та ненадійні методи.

Лише недавно співробітники японського Університету Кіото знайшли підхід, що дозволяє використовувати CRISPR для таких тварин. Про це вони пишуть у статті, опублікованій у журналі Cell Reports Methods.

Ю Ширай (Yu Shirai) та його колеги ін'єктували CRISPR-коктейль не в  ембріони, а у порожнину тіла дорослих фертильних самок. В результаті такої маніпуляції система проникає і в яйцеклітини тварин, вносячи в їх геноми зміни, які успадковуються потомством, що розвивається. Новий підхід автори назвали DIPA-CRISPR (Direct Parental CRISPR) - "прямий батьківський CRISPR".

Щоб продемонструвати метод у дії, вчені використовували CRISPR для «відключення» в ембріонах рудих тарганів (Blattella germanica) одного з генів, що визначає колір їхніх очей. Експерименти показали, що штучну мутацію несли майже 22 відсотки нащадків таких самок — досить вражаюча цифра для ГМ-маніпуляцій. Ще успішнішими виявилися випробування нового підходу на жуках-хрущаках Tribolium castaneum: зміни збереглися вже у половини їхнього потомства. Трохи менш ефективними були спроби складнішої модифікації ДНК — внесення до неї нового гена.

«Успішне застосування DIPA-CRISPR для двох еволюційно далеких видів комах вказує на його універсальність, – пишуть вчені у статті. — Простота та доступність DIPA-CRISPR різко розширять можливості використання генних технологій для широкого спектру модельних та немодельних комах, включаючи шкідників та видів, що мають епідеміологічне значення, маніпуляції з геномом яких досі не проводились». За оцінками авторів дослідження, технологія дозволить працювати з більш ніж 90 відсотками видів комах.