Zika과 싸우기 위해, 모기를 유 전적으로 수정합시다. 구식의 길

연구자들은 Aedes 모기에 대한 대량 양육 기술을 개발하고 있습니다. 생성 시간은 2.5 주에 불과합니다. IAEA Imagebank, CC BY-NC-ND연구자들은 Aedes 모기에 대한 대량 양육 기술을 개발하고 있습니다. 생성 시간은 2.5 주에 불과합니다. IAEA Imagebank, CC BY-NC-ND

근처 급속한 확산으로 인한 공포Zika 바이러스 인간의 질병을 전염시키는 모기를 가장 잘 통제하는 방법에 대한 새로운 시급을 야기했다. Aedes aegypti 모기는 전 세계 사람들을 물들이며 세 가지 바이러스 성 질병을 전파합니다. 뎅 그열, chikungunya 그리고, Zika. 이 바이러스에 감염된 후 환자를 치료하는 입증 된 효과적인 백신이나 특정 약물은 없습니다.

모기 제어 현재 그들을 제한하는 유일한 길입니다. 그러나 쉬운 일은 아닙니다. 살충제와 같은 통제의 고전적인 방법은 호의에서 떨어지다 - 환경에 악영향을 미칠뿐만 아니라 살충제 저항성을 높이다 나머지 모기 개체군에서. 새로운 모기 방제 방법이 필요하다. - 지금.

따라서 시간이 오래 남아있는 꿈을 이루기 위해 익은 상태입니다. 벡터 생물 학자나를 포함한 : 모기에 의한 질병의 확산을 막거나 제한하기 위해 유전학을 사용하는 것. 지난 수십 년 동안 유전자 조작 기술이 극적으로 발전했지만, 우리는 이러한 곤충에서 잘 작동 할 수있는 오래되고, 진실이고, 진실 된 방법을 간과 해왔다. 우리는 사람들이 수세기 동안 다른 동식물에 사용해온 것과 동일한 종류의 선택적 번식 기법을 사용하여 인간의 병원체를 전염시킬 수없는 모기를 생산할 목표를 성취 할 수 있습니다.

테이블에 대한 기술

곤충 개체수를 줄이기위한 하나의 고전적인 전략은 살균 된 수컷과 홍수 집단 - 일반적으로 조사를 사용하여 생산됩니다. 대상 인구의 여성이이 남성과 짝을 지었을 때, 그들은 생존 가능한 자손을 생산하지 않습니다.


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이 방법에 대한 현대적인 방식은 근본적인 치사 유전자를 가지고있는 유전자 변형 수컷을 만들어내어 본질적으로 무균 상태로 만든다. 애벌레가 자손으로 낳은 자손은 애벌레 단계에서 늦게 죽어 미래 세대를 없앤다. 이 방법은 생명 공학 회사 Oxitec 그리고 현재 브라질에서 사용되는.

단지 모기를 죽이는 것보다 더 효과적이고 지속적인 전략은 유 전적으로 질병을 일으키는 미생물을 전염시키지 않도록 유 전적으로 변화시키는 것입니다.

강력한 새로운 CRISPR 유전자 편집 기술은 야생 생물을 인수하는 유전자 변형 생물 (다른 종의 유전 물질)을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이 방법 모기에서 잘 먹는다. 잠재적으로 "전이"유전자 도입. CRISPR은 바이러스의 전파에 대한 저항성을 부여하는 유전자를 신속하게 전파하는데 도움을 줄 수 있습니다.

그러나 CRISPR은 특히 사람에게 적용되는 것으로 논란의 대상이되고있다. 왜냐하면 그것이 개인에게 삽입하는 형질 전환 유전자가 자손에게 전이 될 수 있기 때문이다. 유 전적으로 변형 된 모기를 자연에 생성하고 방출하기 위해 CRISPR을 사용하는 것은 의심의 여지가 없다. 제임스 클래퍼 (James Clapper) 미국 국가 정보 국장은 CRISPR을 잠재적 인 대량 살상 무기로 더빙하십시오..

그러나 유전자 변형 기술이 모기 개체군을 유전자 조작하는 데 필요합니까?수년에 걸친 다양한 특성의 성공적인 인공적인 선택의 예. 센터에서는 모기에서 과학자가 선택하기를 원하는 '블록'의 만화가 있으므로 바이러스를 전달할 수 없습니다. Jeff Powell, 작성자 제공

구식 방식의 선택적 번식

인구의 유전 적 변형은 수세기 동안 큰 성공을 거두고 있습니다. 이것은 사람들이 면화와 양모를 비롯한 식품이나 기타 제품에 사용하는 거의 모든 상업적으로 유용한 식물과 동물에서 발생했습니다. 선택적 번식은 종 내에서 자연적으로 발생하는 변이를 기반으로 인구에 엄청난 변화를 일으킬 수 있습니다.

이 자연적 변이를 이용한 인공적인 선택은 특히 농업 분야에서 반복적으로 효과가 있음이 입증되었습니다. 여러 세대 동안 바람직한 특성을 가진 부모 (계란 생산이 증가한 닭, 더 부드러운 양의 양)를 선택함으로써 항상 원하는 특성을 갖는 "진정한 번식"균주를 생산할 수 있습니다. 이들은 조상과 매우 다를 수 있습니다 - 조상 늑대에게서 파생 된 모든 품종을 생각하십시오.

현재까지,이 종류의 한정된 일만이 모기에 행해지 다.. 그러나 그것은 인간 병원균을 전염시키는 능력이 감소 된 모기를 선택할 수 있음을 보여줍니다. 따라서 다른 종의 도입 유전자 도입보다는 모기 개체군에 자연적으로 존재하는 유전 적 변이를 사용하는 것이 어떻습니까?

인공 선택을 통해 모기의 계통을 유도하는 것은 형질 전환 접근법에 비해 몇 가지 장점이있다.

  • 형질 전환 생물체 (GMOs)를 둘러싼 모든 논란과 잠재적 위험은 피할 수있다. 우리는 단지 우리가 좋아하는 자연적으로 발생하는 모기 유전자의 유행을 증가시키는 것에 대해 이야기하고 있습니다.
  • 대상 모집단에서 직접 추출 된 모기는 야생 모서리로 다시 방출 될 때 더욱 경쟁력이있을 것입니다. 바이러스를 전염시킬 수없는 새로운 내성 균주는 표적 개체군에서만 유전자를 가지고 있기 때문에 특별히 지역 환경에 적응할 수 있습니다. 트랜스 제닉 모기를 생산하는 실험실 조작은 그들의 체력을 낮추다.
  • 현지 모기 인구로 시작하여 과학자들은 그 지역의 사람들을 감염시키는 바이러스 균주에 대한 내성을 구체적으로 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 혈청 형이라 불리는 4 가지 다른 "변종"이 있습니다. 질병을 통제하기 위해, 선택된 모기는 당시 그 장소에서 활성 인 혈청 형에 내성이 필요합니다.
  • 여러 바이러스를 전염시킬 수없는 모기의 균주를 선택할 수 있습니다. 같은 Aedes aegypti 모기 종은 뎅기열, chikungunya 및 Zika를 전염 시키며,이 모기를 가진 장소에 사는 사람들은 세 가지 질병 모두에 대해 동시에 위험에 처해 있습니다. 아직 입증되지는 않았지만 신중하고 잘 설계된 선택적 육종으로 모든 의학 관련 바이러스를 전파 할 수없는 모기를 개발할 수 없다고 생각할 이유가 없습니다.

다행히, 아. 아 에피 피 포로 상태에서 가장 쉽게 자랄 수있는 모기이며 2.5 주 정도의 생성 시간을 가지고 있습니다. 이렇게 수년간에있는 발생을 가진 유기체를 취급하는 고아한 식물과 동물 종축과는 다른,이 모기의 선택의 10 세대는 단 몇 달 걸릴 것입니다.

이것은이 방법을 사용할 때 장애가되지 않을 수도 있음을 의미하지는 않습니다. 아마도 가장 중요한 것은이 곤충들이 질병을 전염시키지 못하게 만드는 유전자가 또한 목표 곤충보다 약하거나 약한 개인 곤충을 만들 수 있다는 것입니다. 결국 실험실에서 자란 모기와 그들의 자손은 야생에서 벗어나 퇴색 할 수 있습니다. 우리는 내열성 모기, 즉 문제의 질병을 전염시키는 데 좋지 않은 모기를 바람직한 내복 유전자에 대한 선택을 극복하기 위해 지속적으로 내놓을 필요가 있습니다.

그리고 모기 매개 병원균 자체가 진화합니다. 유전자 변형 된 모기 블록을 피하기 위해 바이러스가 돌연변이 할 수 있습니다. 모기 개체군을 유전자 변형시키는 계획은 바이러스 나 다른 병원체가 진화 할 때 비상 계획을 수립해야합니다. 모기의 새로운 균주를 신속하게 선택하여 새로운 버전의 바이러스를 퇴치 할 수 있습니다. 비용이 많이 드는 형질 전환 기술이 필요하지 않습니다.

오늘날, 식물 및 동물 육종가들은 경제적으로 중요한 종을 추가로 개선하기 위해 점점 더 새로운 유전자 조작 기술을 사용하고 있습니다. 그러나 이것은 품종을 개선 할 수있는 한 전통적인 인공 선택을 취한 후에야 가능합니다. 많은 모기 생물 학자들은 모기의 자연 개체군에서 실제로 작동하지 않는 가장 최신의 형질 전환 방법론에 직접적으로 가도록 제안하고 있습니다. 그들은 입증 된, 저렴하고 논쟁의 여지가없는 접근법을 건너 뛰고있다.

저자에 관하여

대화Jeffrey Powell, Yale University 교수. 그의 주요 관심사는 진화 유전학 및 분자 진화의 기본 쟁점이며 주로 모델 생물로 Drosophila를 사용하고 전달하는 질병의 조절을 돕기 위해 모기에 유전 기술 및 개념을 적용합니다.

이 기사는 원래에 게시되었습니다. 대화. 읽기 원래 기사.

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