วันหนึ่งเครื่องมือทางพันธุกรรมอาจช่วยควบคุมหนูป่าที่รุกรานได้
นักวิทยาศาสตร์กำลังเข้าใกล้การสร้างมาตรการควบคุมศัตรูพืชในยีนต่อต้านหนู เว็บสล็อตแตกง่าย นักวิจัยรายงานว่า หนู เพศเมียที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อพกพาเครื่องตัดและวางยีนที่เรียกว่าไดรฟ์ยีนอาจสามารถส่งผ่านยีนรุ่นหนึ่งไปยังลูกหลานมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ได้ อัตราดังกล่าวจะเอาชนะโอกาสปกติร้อยละ 50 ในการถ่ายทอดตัวแปรยีน ซึ่งรายงานครั้งแรกในปี พ.ศ. 2408 โดยเกรเกอร์ เมนเดล จากการศึกษาถั่วลันเตาของเขา
คิมเบอร์ลี คูเปอร์ นักพันธุศาสตร์ด้านพัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก กล่าวว่า “สิ่งที่เราทำคือสร้างยีนที่สามารถสืบทอดได้บ่อยกว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดเลียนปกติ “นักศึกษาปริญญาโทของฉันชอบเรียกมันว่า ‘การโกง Mendel’”
มีการเสนอ กลโกงทางพันธุกรรม ที่ออกแบบมา ดังกล่าวเพื่อกำจัดยุงที่เป็นพาหะนำโรคและชนิดพันธุ์ที่แพร่กระจายโดยการกำหนดเป้าหมายยีนที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ ( SN: 12/12/15, p. 16 ) การขับยีนอาจใช้เพื่อป้องกันไม่ให้สัตว์รบกวนเป็นพาหะนำโรค เช่นมาลาเรีย ( SN: 12/26/15, p. 6 ) นักวิจัยได้ประสบความสำเร็จในการขับเคลื่อนยีนในการทดลองในห้องปฏิบัติการในยุง แมลงวันผลไม้ และยีสต์
แต่ยังไม่มีใครสร้างหุ่นยนต์ที่ทำงานในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ และคูเปอร์ไม่ได้อ้างว่าได้ทำเช่นนั้นเช่นกัน ตามคำจำกัดความ การขับยีนต้องโกงกฎการสืบทอด Mendelian ในหลายชั่วอายุคน และแพร่กระจายไปยังประชากรทั้งหมด กลุ่มของคูเปอร์ได้ผลิตหนูโกงพันธุกรรมรุ่นหนึ่ง แต่ยังไม่ได้ติดตามการขับยีนที่แพร่กระจายผ่านหลายชั่วอายุคน
Thomas Prowse นักนิเวศวิทยาประชากรแห่งมหาวิทยาลัยแอดิเลดในออสเตรเลียซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “นี่คือการทดลองต้นแบบที่คุณต้องการเพื่อขับเคลื่อนสัตว์ฟันแทะ
ไดรฟ์ของยีนใช้กรรไกรโมเลกุลที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 เพื่อแทรกตัวเองเข้าไปในไซต์เฉพาะใน DNA ของสิ่งมีชีวิต ไดรฟ์ของยีนมักจะมีคำแนะนำในการสร้างเอนไซม์ Cas9 ซึ่งตัด DNA และ RNA ไกด์ที่เลี้ยงเอนไซม์ไปยังยีนเฉพาะ เมื่อ Cas9 ผ่า DNA เซลล์สามารถซ่อมแซมส่วนที่แตกได้โดยการคัดลอกเวอร์ชันของยีนที่มีไดรฟ์ของยีนจากโครโมโซมน้องสาวของมัน การคัดลอกนั้นทำให้แน่ใจว่าลูกหลานทั้งหมดจะสืบทอดไดรฟ์ของยีน
Cooper และเพื่อนร่วมงานสร้างไดรฟ์ยีนครึ่งหนึ่ง:
พวกเขาใส่คำแนะนำในการสร้าง RNA ไกด์ แต่ไม่ใช่เอนไซม์ Cas9 ลงในยีนที่เรียกว่าTyrในหนู ยีนTyrผลิตเอนไซม์ไทโรซิเนสที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดสี คู่มือ RNA ได้รับการออกแบบมาเพื่อนำ Cas9 ไปยังสำเนาปกติของยีน เพื่อให้สามารถตัดและแปลงเป็นเวอร์ชันไดรฟ์ของยีนได้ แต่ไดรฟ์ยีนดัดแปลงที่เรียกว่า “CopyCat” ไม่สามารถตัด DNA ของหนูได้จริงๆ
แต่หนูเหล่านั้นถูกเพาะพันธุ์ให้กับหนูที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อขนส่งยีนเพื่อสร้าง Cas9 บนโครโมโซมอื่น ในห้องแล็บ มีเพียงหนูที่สืบทอดทั้ง CopyCat guide RNA และ Cas9 มารวมกันเท่านั้นที่สามารถตัด DNA ได้ ทำให้เกิดหนูที่โกงทางพันธุกรรมรุ่นแรกๆ เนื่องจากหนูป่าไม่ได้สร้าง Cas9 ตามธรรมชาติ ยีนขับเคลื่อนตามที่ออกแบบไว้ในปัจจุบันจึงไม่สามารถแพร่กระจายได้
CopyCat ยังใช้งานได้กับหนูเพศเมียเท่านั้น ช่วงเวลาที่ไม่ดีอาจเป็นสาเหตุที่ยีนขับไม่ไปไหนในหนูเพศผู้ Cooper กล่าว นักวิจัยค้นพบว่าการขับยีนทำงานตามที่ตั้งใจไว้ในช่วงเวลาที่แคบมากก่อนจะผลิตไข่และสเปิร์ม หน้าต่างนั้นเกิดขึ้นระหว่างไมโอซิส เมื่อโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตครึ่งหนึ่งถูกใส่เข้าไปในไข่หรือสเปิร์ม ก่อนที่โครโมโซมจะถูกแบ่งออก โครโมโซมของพี่น้องจะจับคู่และแลกเปลี่ยนข้อมูลในกระบวนการที่เรียกว่าการรวมตัวใหม่
นั่นเป็นเวลาที่เหมาะสมในการตัด DNA และคัดลอกไดรฟ์ของยีน Cooper และเพื่อนร่วมงานพบว่า CopyCat แปลงโครโมโซมน้องสาวของตนเพื่อนำยีนไดรฟ์ขึ้นถึง 72 เปอร์เซ็นต์ของเวลาซึ่งจะส่งผลให้ลูกหลานประมาณ 86 เปอร์เซ็นต์ได้รับแรงขับดังกล่าว แม้ว่าจะเพียงพอที่จะเอาชนะกฎการสืบทอดของ Mendel แต่ก็ต่ำกว่าอัตราการคัดลอก 95 เปอร์เซ็นต์หรือดีกว่า และเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ในการสืบทอดที่พบในการทดลองยุงบางประเภท ( SN: 10/27/18, p. 6 )
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพศเมีย โครโมโซมของน้องสาวจะถูกจับคู่ในระหว่างการรวมตัวกันอีกครั้งนานกว่าในเพศชาย ทำให้ยีนขับเคลื่อนเวลาในการทำงานมากขึ้น Cooper กล่าว การตัดเมื่อโครโมโซมของน้องสาวไม่ได้จับคู่กันทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ทำลายไซต์ตัดของ Cas9 ทำให้ไม่สามารถจำกัดการทำงานของเอนไซม์ได้ในอนาคต แม้แต่ในหนูเพศเมีย การตัดทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของความต้านทานสูงถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด
อัตราดังกล่าว “ค่อนข้างสูง” Prowse กล่าว และจะชะลอหรือหยุดการแพร่กระจายของยีนไดรฟ์ในป่าหากได้รับการถ่ายทอด ( SN Online: 7/20/17 ) Cooper และเพื่อนร่วมงานหวังว่าจะปรับช่วงเวลาที่ Cas9 ทำการตัดหนูเพศผู้เพื่อให้ทั้งสองเพศสามารถถ่ายทอดยีนได้ เว็บสล็อตแตกง่าย
