Japanischen Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, die Gene von Kakerlaken zu manipulieren. Sie verwendeten die CRISPR-Technologie bei diesen Insekten. Dies eröffnet ihnen neue Möglichkeiten, neue Arten zu schaffen.
Gen-Editierung durch CRISPR-Methode
Eine neue Studie, die 2022 veröffentlicht wurde, besagt, dass Wissenschaftler eine neue CRISPR-Cas9-Technologie entwickelt haben, berichtet Vice. Seine Essenz ist die Möglichkeit, Schabengene zu bearbeiten. Auf diese Weise können Sie Insekten modifizieren.
Das Verfahren besteht darin, erwachsenen Weibchen, die Insekteneier tragen, Substanzen zu injizieren. In diesem Fall werden keine Injektionen von weiblichen Embryonen durchgeführt.
Laut dem leitenden Studienautor Takaaki Daimon von der Universität Kyoto konnten Wissenschaftler dank der neuen Technologie die Beschwerden beseitigen, die bei der direkten Injektion von Eiern vorhanden waren. Mit CRISPR können Sie Genome frei verändern, und die Technologie selbst ist für 90 % aller Insekten geeignet, das sind mehr als 1,5 Millionen Arten.
Für Wissenschaftler ist dies eine Gelegenheit, in Zukunft einzigartige Entdeckungen zu machen und sich an den erstaunlichen biologischen Funktionen von Kakerlaken und anderen Arten zu erfreuen.
Was sind die Merkmale der neuen Gene-Editing-Methode?
Wir können sagen, dass diese Bearbeitungsmethode revolutionär geworden ist. Denn alle anderen Methoden erfordern grundsätzlich eine Materialinjektion in den Embryo selbst. Und das ist für viele Arten unmöglich. Insbesondere war es unmöglich, Kakerlaken zu injizieren, da sie ein einzigartiges Fortpflanzungssystem haben.
Eine weitere Einschränkung bestand darin, dass teure Geräte verwendet werden mussten. Daher war es nicht möglich, ständig zu recherchieren. Dies erlaubte den Wissenschaftlern nicht, die Genome von Insekten vollständig zu bearbeiten.
Es war die neue CRISPR-Technologie, die es ermöglichte, solche Einschränkungen zu überwinden. Beispielsweise injizierten die Forscher Cas9-Ribonukleoproteine (RNPs) in die Hauptkörperhöhle weiblicher Grillen, um die Eier genetisch zu verändern. Die Effizienz war hoch: Bei 22 % der geschlüpften Individuen wurden genetische Veränderungen beobachtet. Und bei den Chruschtschaks der kleinen Keulenbarthaare erreichte diese 50 %.
Wissenschaftler nennen die neue Gen-Editing-Methode DIPA-CRISPR oder „direct parental change“. Wissenschaftlern gelang es, die Gene erwachsener weiblicher Kakerlaken sowie einiger Käferarten zu verändern. Auch die Nachkommen dieser Insekten erhielten künstlich veränderte Gene. Außerdem gab es das neue Genom an seine Jungen weiter. So gelang es den Forschern, mutierte Kakerlaken zu erschaffen.
Heute gilt diese Methode als Durchbruch. Tatsächlich eröffnen die erzielten Ergebnisse den Forschern nun völlig neue Möglichkeiten. Das Wissenschaftlerteam wird CRISPR nicht nur an Kakerlaken, sondern auch an anderen Insekten testen können. Dies ist nützlich für die Schädlingsbekämpfung und um Informationen darüber zu erhalten, wie die Evolution der Käfer stattgefunden hat.
Beachten Sie, dass CRISPR nicht für absolut alle Käferarten geeignet ist. Zum Beispiel kann es nicht für Obstgänsehaut verwendet werden. Aber dennoch ist dies ein echter Durchbruch. Und sein Erfolg liegt in der Injektion von erwachsenen Weibchen, die Eier tragen. Um es zu verwenden, ist es notwendig, die Merkmale der Entwicklung von Insekten-Eierstöcken, ihren Lebenszyklus sowie die Fortpflanzungsmerkmale gut zu kennen.
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