Mutante Kakerlaken? Es klingt wie etwas aus einem Horrorfilm, aber es könnte weitreichende Anwendungen für die Erforschung der enormen Artenvielfalt von Insekten haben.
Das liegt daran, dass Wissenschaftler der Universität Kyoto in Japan laut a zum ersten Mal die Gene von Kakerlaken mit CRISPR-Cas9 bearbeitet haben.Bericht inScienceDaily.
Ihre neue Studie könnte die Tür für die Genbearbeitung bei einer Reihe anderer Insekten öffnen, was zu potenziellen Anwendungen in der Schädlingsbekämpfung, der Evolutionsbiologie und anderen Bereichen führen könnte.
CRISPR für 90 % der Insekten freischalten
Tatsächlich ist ihre neue Methode laut den Forschern auch auf „90 Prozent der Insekten“ anwendbar, was bedeutet, dass eine große Anzahl von Insekten, die CRISPR-Forschern zuvor nicht zugänglich waren, nun für die Forschung verwendet werden können.
In einem neuen Artikel, veröffentlicht in Zellberichtsmethoden, skizzieren die Forscher, wie sie die weltweit ersten „Knockout-Kakerlaken“ produziert haben, also die ersten Kakerlaken mit inaktivierten Genen.
CRISPR ist eine Methode, die bisher hauptsächlich zur Erforschung von Krankheitsbehandlungen und Präventionsmethoden eingesetzt wurde. Experimentell wurde sie beispielsweise zur Entwicklung von Mücken eingesetzt die Antimalaria-Gene verbreiten. Forscher führen DNA-Sequenzen künstlich in einen Organismus ein, um ausgewählte Stellen in seinem Genom zu manipulieren.
Bisher war CRISPR bei Kakerlaken und einer Reihe anderer Insekten nicht möglich, da ihre Embryonen nicht zugänglich waren. „Insektenforscher wurden gewissermaßen von der Belästigung durch Eiinjektionen befreit“, erklärte der leitende Studienautor Takaaki Daimon vonUniversität Kyoto: „Wir können jetzt Insektengenome freier und nach Belieben editieren. Im Prinzip sollte diese Methode für mehr als 90 % der Insektenarten funktionieren.“
Generationsmutationen
In letzter Zeit haben sich Wissenschaftler auf die Mikroinjektion von Materialien in frühe Insektenembryos verlassen, was unglaublich schwierig ist und bei einer großen Anzahl von Arten nicht möglich war. Kakerlaken zum Beispiel schützen ihre Embryonen in harten Schalen und machen sie für Wissenschaftler unzugänglich.Zwecke.
Um dieses Problem zu lösen, haben die Forscher eine Methode entwickelt, die sie „direktes elterliches“ CRISPR DIPA-CRISPR nennen, bei der sie genetisches Material direkt in erwachsene weibliche Kakerlaken injizieren. In ihrer Arbeit zeigen sie, wie injizierte Kakerlaken und Käfer produziert werden"mutierte" Nachkommenschaft. Auch die Schabennachkommenschaft gab die künstlichen Mutationen an die nächste Generation weiter.
Während ihrer Experimente produzierten die Forscher auch "Knockin"-Käfer mit Genen, die künstlich in ihre DNA eingefügt wurden. Ihre Ergebnisse eröffnen einen gewaltigen Forschungsweg in die unglaublich vielfältige Welt der Insekten, die weitreichende Anwendungen in der Landwirtschaft haben könnten, Schädlingsbekämpfung und sogar zur Vorbeugung tödlicher Krankheiten, die durch Insekten übertragen werden.