Японски учени създадоха първите ГМО хлебарки с технологията CRISPR

За първи път биолозите са успели да използват метода за генна модификация CRISPR-Cas9 за насекоми. Опитвайки нов подход, те създават нови линии ГМ бръмбари и хлебарки.

Технологията CRISPR-Cas9 се появи едва преди около десет години, но вече успя да направи малка революция в генното инженерство и донесе на създателите си Нобелова награда. CRISPR позволява манипулирането на гени с прецизност, надеждност и простота, които досега не бяха възможни, превръщайки се в най-популярния инструмент в тази област. Достатъчно е да се инжектира коктейл от протеини и нуклеинови киселини в клетките на ембрион, който е започнал да се развива, за да се получи ГМ организъм с нови желани качества.

Технологията намери най-широко приложение, но се оказа, че не е подходяща за всички видове животни. Например ранните ембриони на много насекоми се развиват под твърда хитинова броня и не са достъпни за микроинжектиране. Ето защо в такива случаи учените все още трябва да разчитат на по-стари, по-сложни и ненадеждни методи. Едва наскоро изследователи от Японския университет в Киото откриват метод, който позволява използването на CRISPR за насекоми. .

Екипът инжектира коктейла CRISPR не в ембрионите, а директно в телесната кухина на възрастни фертилни женски. В резултат на тази манипулация коктейлът прониква и в яйцата на животните, внасяйки промени в техните геноми, които се унаследяват от развиващото се потомство. Авторите наричат новия подход DIPA-CRISPR (Direct Parental CRISPR) – „директен родителски CRISPR“.

^{Обща схема на експеримента DIPA-CRISPR. Кредит: Shirai et al., 2022}

За да демонстрират метода в действие, учените използват CRISPR, за да „изключат“ един от гените в ембриони на червени хлебарки (Blattella germanica), който определя цвета на очите им. Експериментът показва, че почти 22 % от потомството на тези женски хлебарки са носители на изкуствена мутация - доста впечатляващ дял за ГМ манипулации. Новият метод е още по-успешен при бръмбарите Tribolium castaneum : промените са запазени в половината от тяхното потомство. Малко по-малко ефективни са експериментите за по-сложни модификации на ДНК – въвеждането на нов ген в нея.

„Успешното прилагане на DIPA-CRISPR към два еволюционно отдалечени вида насекоми показва неговата гъвкавост“, пишат учените в статията. „Простотата и достъпността на DIPA-CRISPR ще разширят драстично възможностите за използването на генни технологии за широк спектър от моделни и немоделни насекоми, включително вредители и видове с епидемиологично значение, чийто геном все още не е манипулиран. Авторите на изследването изчисляват, че технологията ще позволи работа с повече от 90 % от видовете насекоми.

Справка: Yu Shirai, Maria-Dolors Piulachs, Xavier Belles, Takaaki Daimon. DIPA-CRISPR is a simple and accessible method for insect gene editing. Cell Reports Methods, 2022; 100215 DOI: 10.1016/j.crmeth.2022.100215

Източник: CRISPR now possible in cockroaches
Cell Press

Още по темата

17/01/2022

Медицина

Революция в ксенотрансплантацията. Първо присаждане на генетично-модифицирано свинско сърце в човек (видео)

07/12/2021

Животът

Открит е нов още по-мощен инструмент за редактиране на гени

15/09/2021

Животът

Биолозите имат амбициозен нов план за възкресяване на изчезналия вълнест мамут

19/07/2021

Медицина

Генна терапия с CRISPR чрез трансфузия на РНК в кръвта