Вперше японські вчені змогли відредагувати гени тарганів. Вони використовували технологію CRISPR для цих комах. Це відкриває перед ними нові можливості у створенні нових видів.
Редагування генів методом CRISPR
Нове дослідження було опубліковане у 2022 році, в ньому сказано, що вчені створили нову технологію CRISPR-Cas9. Її суть у можливості редагування генів тарганів. Це дозволяє видозмінювати комах.
Процедура полягає у проведенні ін’єкцій речовин дорослим самкам, які виношують яйця комах. При цьому ін’єкції ембріонам самок не проводяться.
Як розповідає старший автор дослідження Такаакі Даймон із Кіотського університету, завдяки новій технології, вченим вдалося прибрати той дискомфорт, який був присутній за безпосередньої ін’єкції яєць. За допомогою CRISPR можна змінювати геноми вільно, а сама технологія підходить для 90% усіх комах, а це понад 1,5 мільйона видів.
Для вчених це можливість у майбутньому робити унікальні відкриття, а також користуватися дивовижними біологічними функціями тарганів та інших видів.
У чому особливості нового способу редагування генів?
Можна сміливо сказати, що це метод редагування став революційним. Адже всі інші методи вимагають проведення ін’єкцій матеріалу в сам ембріон. А це неможливо зробити для багатьох видів. У тому числі не можна було проводити ін’єкції тарганам, оскільки вони мають унікальну репродуктивну систему.
Ще одне обмеження полягало в тому, що доводилося використовувати дороге обладнання. Тому проводити дослідження можна було не завжди. Це не дозволяло вченим повною мірою редагувати геноми комах.
Саме нова технологія CRISPR дозволила подолати такі обмеження. Так, дослідники вводили рибонуклеопротеїни Cas9 (RNP) в основну порожнину тіла самок цвіркунів з метою генетичної зміни яйцеклітин. Ефективність виявилася високою: генетичні зміни спостерігалися у 22% особин, що вилупилися. А у хрущаків малих булавоусих досягло 50%.
Новий метод редагування генів вчені назвали DIPA-CRISPR – «прямою батьківською зміною». Вченим вдалося відредагувати гени дорослих самок тарганів, а також деяких видів жуків. Нащадки цих комах також одержали штучно змінені гени. Крім цього, вони передали новий геном і своїм дитинчатам. Таким чином, дослідникам вдалося створити тарганів-мутантів.
На сьогодні цей метод вважається проривом. Адже тепер отримані результати відкривають перед дослідниками нові можливості. Команда вчених зможе випробувати CRISPR не тільки на тарганах, а й на інших комахах. Це знадобиться для боротьби зі шкідниками, а також отримати інформацію про те, як відбувалася еволюція жуків.
Зазначимо, що CRISPR не підходить абсолютно до всіх видів жуків. Наприклад, його не можна використовувати для плодових мурашок. Але все ж таки – це справжній прорив. А його успіх полягає в ін’єкціях дорослих самок, які виношують яйця. Для його застосування необхідно знати особливості розвитку яєчників комах, їх життєвий цикл, а також репродуктивні особливості.
Коментарі можуть залишати тільки зареєстровані користувачі