В газете, относительно недавно появляющейся в издании Genetics, Университет Канзасского исследователя и коллег из Корнелльского университета показал пугающие вызовы изменения ДНК всего населения разновидностей через самые многообещающие методы, недорогие на данный момент, чтобы произвести «генный двигатель».в течении многих лет ученые предлагали различные методы генетического трансформации естественного населения, чтобы решить проблемы та чума люди.
«Огромная природа времен вмешивается в то, как люди хотели бы, чтобы мир был», сказал ведущий создатель Роберт Анклесс, доцент молекулярных биологических наук в KU. «Хорошие примеры этого – вредители в зерновых культурах и направленных насекомым болезнях, как вирус Зика или лихорадка или малярия».Дискуссии изменения определенных генов на уровне населения главенствовали образом теоретическими, по обстоятельству того, что генетический редактирует, протолкнул население, также имел тенденцию иметь «цена фитнеса», уменьшая продолжительность судьбы поменянных людей, или отдавая им стерильный. Так, естественный отбор одобряет людей, испытывающих недочёт в поменянных генах, и создаёт чистку данного генетического трансформации в населении в нескольких поколениях.
Но ученые забрали новый край с происхождением способов, используя «эгоистичные гены», каковые используют в собственных заинтересованностях естественные элементы, чтобы одурачить генетическое «Менделевское наследование» – при помощи чего потомки поменянных и неизмененных организмов так же вероятны унаследовать черты от любого родителя – и преодолеть цена фитнеса.«Имеется пара примеров эгоистичных генетических элементов, каковые обманывают Менделевские законы, так, вместо 50-процентного шанса поменянного гена, переходящего потомкам, у них имеется 80 или 90-процентный шанс», сказал Анклесс. «Делая это они распространяются через население намного более не так долго осталось ждать».Исследователь KU, сказанный, связывая мутацию для более маленькой длительности судьбы или сопротивление лихорадке денге у москитов, например, одному из этих эгоистичных генетических элементов, каковые смогут проехать население, ученые, нашёл способ преодолеть цена фитнеса. «За это компенсирует Менделевское продолжение обмана, так, Вы имеете возможность распространить его через население. Это известно как он ‘генный двигатель’».
Анклесс сказал не обращая внимания на его обещание, подход, «более или менее остановленный» до два года назад, в то время, в то время, когда исследователи в Калифорнии включили CRISPR/Cas9 в личные генные конструкции двигателя. Нежданно, мечты о создании супер москитов, чтобы стереть в пух и прах заболевание были живы снова.
«Эта генная идея двигателя, CRISPR/Cas9, по собственной природе имеется бактериальной свободной совокупностью обороны – но она была поглощена в лабораториях генетики во всем мире, чтобы предназначаться для конкретных последовательностей и создать мутации тех последовательностей», сказал он.Исследователь KU объявил, что подход CRISPR/Cas9 определяет целенаправленную генетическую последовательность и формирует мутацию в том месте – вставка себя как генетический механизм той последовательности ДНК.«Так, наука на данный момент создала механизм, чтобы признать последовательность, сократить его и вложить генетический материал, что мы хотим», сказал Анклесс. «Это имело возможность бы включать оборудование CRISPR/Cas9, вместе с тем и новый ген, что снабжает сопротивление лихорадке денге у москита, например, так, эти два распространения совместно. Только в горстке поколений Вы идете от наличия фактически никаких копий мутации в населении к нему ‘зафиксированный’, так, у каждого человека в населении имеется он – по крайней мере, что был несложной теорией».
Все же, сталкивающийся с новым и сложным методом CRISPR/Cas9 генного двигателя, природа, быть может, будет, все еще сопротивляться, чтобы сопротивляться мутации удачно, сказал Анклесс.«Мы ожидаем, что аллели сопротивления покажутся или перед тем как двигатель сможет распространиться, или по окончании распространений двигателя, и в конечном счете заменить двигатель», сказал он. «Если Ваша цель пребывает в том, чтобы получить сопротивление лихорадке в население, Вы имели возможность бы сделать это – и это имело возможность бы сохраниться для некоторых поколение или пара сотен поколений – но тогда это разлагает и оставляет позади аллели сопротивления». В новой газете Генетики Unckless и соавторах Эндрю Кларк и Филипп Мессер Корнелла использовали математическое моделирование, чтобы вычислить возможность этого развития сопротивления, которое не было выполнено ранее. Они показывают, что природа все еще имеет преимущество перед учеными, сохраняющими веру решить человеческие проблемы с организмами GM.
«В основном, смотря на числа и принятие несложной генной совокупности приводов, это – предрешенный результат, что сопротивление разовьется», сказал Анклесс. «Это – главная идея. Мы утверждаем, что сопротивление имело возможность принимать к сведенью хорошей вещью – если мы знаем, что оно собирается развиться, мы можем запланировать около этого и понять, что генный двигатель – временное ответ. Сообщите, что мы знаем, что период полураспада этого генетического ответа – x количество поколений, мы можем осуществлять контроль его и вследствие того что сопротивление начинает развиваться, мы можем создать новый».
Анклесс объявил, что CRISPR/Cas9 формирует разрыв двойного берега ДНК, которую организм восстанавливает при помощи одного из двух способов, известных как «несоответственный финиш, присоединяющийся» (к NHEJ) и «направленный на соответствие ремонт».«Если Вы должны были отремонтировать личный автомобиль, по обстоятельству того, что Вы знали, что часть двигателя отсутствовала, и Ваше ответ было, ‘я планирую , соединяют части случайным способом – это – NHEJ», сказал он. «Очевидно, это не работает большую часть времени.
В противном случае, в том месте направил на соответствие ремонт. Это использует шаблон, что как правило имеется второй хромосомой – по обстоятельству того, что как правило имеется две копии.
Это похоже на прекрасный шаблон для восстановления Вашей Honda Civic 2007 года. Вы идете к собственному соседу, у которого имеется тот же самый автомобиль, и сравните их и сообщите, ‘Это что случилось, и Вы фиксируете его на базе этого».Но организмы используют и NHEJ и направленный на соответствие ремонт.
Вследствие того что ген CRISPR/Cas9 двигается, чтобы быть самым действенным, он должен быть «настроен» к направленному на соответствие ремонту.«Если Вы не делаете, NHEJ собирается ввернуть вещи, по обстоятельству того, что он формирует аллели сопротивления», сказал Анклесс.Исследователи приходят к заключению, что, как другие попытки руководить населением, генный двигатель, быть может, приведет к аллелям сопротивления.
Но с известным, ученые смогут подготовиться соответственно к динамической генной совокупности приводов с новыми конструкциями, отвечающими на появление аллелей сопротивления.«Вы должны осуществлять контроль генный двигатель», сказал он. «Вследствие того что Вы видите, что сопротивление подходит, Вы вводите что-то новое, которое преодолеет сопротивление».