Първите по рода си генно-редактирани кърлежи предлагат нови оръжия срещу лаймска болест

Сподели

От диабет до редки кръвни заболявания, технологията за редактиране на гени CRISPR променя начина, по който се справяме с много заплахи за общественото здраве и има малко по-големи от тези, породени от болести, пренасяни от вектори, пренасяни от малки същества. Видяхме много вълнуващ напредък, постигнат в генетичното модифициране на комарите за забавяне на разпространението на маларията, а сега учените са използвали технологията, за да демонстрират редактирането на гени при кърлежите за първи път, значителен пробив в битката срещу лаймската болест.

Досега се смяташе, че редактирането на гени в кърлежите е невъзможно и с основателна причина. Ембрионите от кърлежи са много трудни за инжектиране, тъй като яйцето, което ги съдържа, има здрав слой отвън, високо ниво на налягане вътре, а също така е покрито с восъчен слой, който майките създават с помощта на така наречения орган на Гене.

„Въпреки способността им да придобиват и предават множество инвалидизиращи патогени, изследванията върху кърлежите изостават от други вектори на членестоноги, като комари, до голяма степен поради предизвикателствата при прилагането на налични генетични и молекулярни инструменти“, каза Моника Гулия-Нус, сътрудник. -старши автор на изследването и молекулен биолог в Университета на Невада, Рино.

Гулия-Нус и нейният изследователски екип, който включваше учени от Университета на Мериленд и Penn State University, смятат, че най-накрая са разбили кода. Първата стъпка в революционната техника включва премахване на органа на Gené, за да се предотврати образуването на восъчно покритие. След това яйцата се третират с химикали бензалкониев хлорид и натриев хлорид, за да се елиминира здравият защитен слой и да се намали налягането вътре в яйцата.

„Успяхме внимателно да дисектираме бременни женски кърлежи, за да премахнем хирургично органа, отговорен за покриването на яйцата с восък, но все пак позволявайки на женските да снасят жизнеспособни яйца“, казва Гулия-Нус. „Тези яйца без восък позволяваха инжектиране на ембриони от кърлежи с материали, необходими за модифициране на генома. Друго голямо предизвикателство беше разбирането на времето за развитие на ембрионите на кърлежите. Толкова малко се знае за ембриологията на кърлежите, че трябваше да определим точното време кога да въведем CRISPR- Cas9, за да осигури най-голям шанс за предизвикване на генетични промени.”

Екипът успя да инжектира яйцеклетките с комплекса CRISPR-Cas9, който носи ензими, които разрязват ДНК на определени места в генома, за да изтрие успешно два различни гена с 10 процента преживяемост на ембриона. Отделно учените използваха друга форма на CRISPR-Cas9, за да инжектират пептид в бременни женски кърлежи, доставяйки комплекса на развиващите се яйчници, за да редактират генома на потомството. Тази по-рано разработена технология, наречена ReMOT Control, оцеля всички инжектирани кърлежи.

“Преди никоя лаборатория не е демонстрирала, че е възможна модификация на генома при кърлежи”, каза Нус. “Някои смятат, че това е твърде технически трудно за постигане. Това е първото проучване, което демонстрира, че генетичната трансформация в кърлежите е възможна не само чрез един, но и по два различни метода.”

След като демонстрираха този протокол, учените вече могат да започнат да редактират генома на кърлежите в опит да предотвратят предаването на лаймска болест, която заразява около 300 000 души в САЩ всяка година, заедно с повече от 20 други болести, пренасяни от малките паякообразни. Най-общо казано, тези експерименти ще включват промяна на гени с надеждата да се намерят промени, които засягат развитието на патогени и в крайна сметка правят кърлежите безвредни за хората, подобно на усилията, които се извършват по отношение на комарите.

„Наличието на инструменти за редактиране на генома ще ни позволи да отключим някои от тайните на генома на кърлежите и ще ни позволи да определим как тези уникални животни оцеляват в околната среда, как взаимодействат с патогени и как можем да предотвратим разпространението на болести от кърлежите. хора и добитък”, каза Гулия-Нус.

Изследването е публикувано в списанието iScience.

Източници: Penn State University, Университет на Мериленд, Университет на Невада, Рино, клетъчна преса чрез ScienceDaily



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели