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La technologie de « entraînement de gène » d'utilisation de chercheurs pour éliminer des moustiques de malaria dans le laboratoire expérimente

Une modification qui produit plus de progéniture mâle pouvait éliminer des populations des moustiques de malaria dans des expériences de laboratoire.

Une équipe aboutie par l'université impériale Londres a écarté une modification génétique qui déforme le rapport de sexe par une population des moustiques mis en cage de gambiae d'anophèles utilisant la technologie « d'entraînement de gène ».

La modification de l'équipe fait produire des moustiques plus de progéniture mâle, menant éventuellement à aucune femelles étant portées et à un effondrement total dans la population. Ceci représente le premier entraînement couronné de succès de gène de sexe-distorter jamais produit, un objectif pour des scientifiques pendant qu'on s'attend à ce que ces modifications soient extrêmement efficaces à régler les populations naturelles de moustique.

Il y avait 228 millions de cas de malaria en 2018, et les 405.000 morts, avec des interventions neuves requises pour déménager vers l'éradication de malaria. Il y a environ 3500 substances de moustique mondiales, dont seulement 40 substances associées peuvent transporter la malaria. La modification de l'équipe a été appliquée aux moustiques de gambiae d'anophèles, le vecteur principal de malaria dans l'Afrique Subsaharienne.

L'espoir est que des moustiques de gambiae d'anophèles transportant un entraînement de gène de sexe-distorter seraient relâchés à l'avenir, écartant la polarisation mâle dans les populations malaria-transportantes locales de moustique et les faisant effondrer.

Pendant que seulement les femelles mordent et prennent des repas de sang, seulement elles peuvent transmettre la malaria, ainsi la modification pourrait avoir un double effet en polarisant la population vers moins femelles même avant que la population s'effondre.

Les expériences basées sur laboratoire ont été effectuées avec les populations mises en cage des moustiques, et plus d'expériences sont nécessaires avant que l'équipe envisagent de relâcher tous les moustiques modifiés dans le sauvage. Les résultats sont aujourd'hui publié en biotechnologie de nature.

Aboutissez professeur Andrea Crisanti de scientifique, à partir du service des sciences de la vie à impérial, avez dit : « Cette étude représente une étape principale dans l'objectif long-recherché pour polariser la progéniture du moustique de malaria humain de sorte que seulement des mâles non-mordants soient produits. Avoir un sexe-distorter pilotant prouvé ouvre une avenue neuve pour que les scientifiques développent des contrôles de vecteur génétiques de malaria dans le but de supprimer la maladie. »

Produire la polarisation mâle supportée

La modification fonctionne à l'aide d'une enzyme d'ADN-coupe pour détruire le chromosome X pendant la production du sperme, menant à une progéniture principalement mâle, car les femelles ont besoin de deux Xs. Bien que le sexe-distorters basé sur les mécanismes assimilés aient été produits avant, la version neuve a été accouplée à un entraînement de gène pour lui permettre d'écarter par une population d'une fréquence initiale très petite très d'une façon efficace.

Le gène écarte plus rapidement que soyez prévue naturellement grâce à la composante d'entraînement de gène, qui signifie que la modification est des presque 100 pour cent hérité du temps, et pas simplement 50 pour cent comme serait prévu de la conjugaison normale.

En accouplant un sexe-distorter avec un gène pilotez les augmentations également la robustesse du système. Car il écarte par des mâles qu'il est moins sensible à n'importe quel « coût de forme physique » - il n'y a aucun détriment aux mâles, qui signifie que les moustiques sont pour se conjuguer et réussir en circuit leurs gènes, signifiant la modification peut écarter effectivement.

Le gène mâle-décentré a été montré pour écarter rapidement par la population sans être arrêté par résistance avec seulement une petite part de moustiques initiaux possédant le gène (2,5% relâchent la fréquence), prouvant qu'il pourrait avoir le potentiel énorme de régler des moustiques malaria-transportants dans le domaine.

Déménager à la phase suivante

Précédemment, l'équipe produite a modifié les moustiques de gambiae d'anophèles qui ont écarté l'infertilité féminine, et qui la ligne des moustiques est passés à de plus grands essais de cage des états naturels de cette plus attentivement correspondance.

Les moustiques mâle-décentrés neufs mènent aux crashes de population plus rapidement que les moustiques d'infertilité féminine, et ont l'avantage ajouté de réduire la proportion de femelles mordantes à une partie. Elle entrera également maintenant dans de plus grands essais de cage, où la concurrence pour la nourriture, la dynamique de conjugaison et d'autres facteurs écologiques peut changer le destin de l'entraînement de gène.

l'auteur de Co-fil sur le papier neuf, M. Alekos Simoni, a dit :

Le résultat neuf est très passionnant et il est grand de voir cette ligne des moustiques passer à la phase suivante du projet. Quand nous avons commencé personne a su si cela fonctionnerait, ainsi je suis fier que nous transformés une idée théorique nouvelle dans quelque chose qui a été montrée au travail dans le laboratoire et a le potentiel de sauver des millions de durées. »

Source:
Journal reference:

Simoni, A., et al. (2020) A male-biased sex-distorter gene drive for the human malaria vector Anopheles gambiae. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-020-0508-1.