Осы были созданы, чтобы доказать, что технология генного среза CRISPR может успешно использоваться на крошечных паразитических осах-драгоценных камнях, что дает ученым новый способ изучения некоторых интересных биологических особенностей ос, например, как самцы могут превращать все свое потомство в самцов, используя эгоистичные генетические элементы.Никто не знает, как этот эгоистичный генетический элемент у некоторых самцов ос «может каким-то образом убивать женские эмбрионы и создавать только самцов», — сказал Омар Акбари, доцент энтомологии, возглавлявший исследовательскую группу. «Чтобы понять это, нам нужно исследовать их хромосомы PSR (соотношение полов по отцовской линии), возможно, путем мутации участков хромосомы PSR, чтобы определить, какие гены необходимы для ее функциональности».Откройте для себя относительно новую технологию CRISPR, которая позволяет ученым вводить в организм такие компоненты, как РНК и белки, с инструкциями по поиску, разрезанию и мутации определенного фрагмента ДНК.
Тогда исследователи смогут увидеть, как нарушение этой ДНК влияет на организм.Конечная цель, в случае Акбари, — лучше понять биологию ос и других насекомых, чтобы они могли найти способ контролировать насекомых, которые уничтожают посевы или распространяют такие болезни, как малярия.
Но первым шагом является выяснение того, как использовать технологию CRISPR в таком маленьком организме, чего еще никто никогда не делал, в значительной степени потому, что работа довольно сложная, сказал Акбари. Это потому, что драгоценные осы откладывают свои крошечные яйца внутри куколки мясной мухи, которую нужно было очистить, чтобы обнажить крошечные яйца.Насколько крошечный? «Представьте себе мешок яйца мясной мухи размером с небольшую фасоль, — сказал Акбари, — а яйца осы Драгоценности« размером примерно с четверть рисового зерна … ». По сути, вы вытаскиваете маленькое яйцо из яйца большего размера, вводя в него компоненты для мутации ДНК, а затем помещая его обратно в более крупное яйцо для развития ».
В случае ос-мутантов Акбари команда решила вырезать гены, которые контролируют цвет обычно черных глаз осы.«Мы хотели воздействовать на ген, который был бы очевиден, и мы знали из предыдущих исследований, что если бы ген пигментации глаз был нокаутирован, у них были бы красные глаза, поэтому это казалось хорошей мишенью для разрушения гена», — сказал Акбари. «Большие красивые красные глаза — это то, что вы не пропустите».Но для создания этого разрушения потребовались некоторые усилия — ну, много усилий, — сказал Акбари. «Вы должны использовать очень тонкую иглу и микроскоп и индивидуально вводить от сотен до тысяч эмбрионов, но в конце концов мы разработали протокол, который можно использовать для разрезания ДНК в этом организме, и мы показали, что он работает. "По словам Акбари, эта техника сложна, «но ей можно научиться.
Вам нужна действительно твердая рука, и это требует большого терпения в микроманипуляциях, которым можно научиться со временем. Минг Ли, научный сотрудник нашей лаборатории, освоил эту технику. . "А эти алые осы? Они не уйдут в ближайшее время.
Порезы в ДНК создали мутантную осу с наследуемыми чертами, а это означает, что эти красные глаза будут переданы всем их потомкам в будущем — важное качество для исследователей, которые ищут стабильную линию насекомых для изучения.