《CRISPR基因驱动具有消除或抑制全球侵入性社会黄蜂的潜力》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2020-07-31
  • CRISPR基因驱动在广泛应用和成本效益高的害虫控制方面具有潜力,但存在很大争议。我们研究了靶向精子形成的潜在基因驱动,来控制入侵性新西兰普通黄蜂(Vespula vulgaris)。黄蜂是单倍体,它们的生命周期使得基因驱动生产具有挑战性,因为巢穴在春季由单个受精的蚁后开始,随后是几批不育的雌工蚁,然后在秋季进行繁殖。我们的研究表明,不同的精子发生基因在引入和原生范围之间存在不同程度的变异,从而实现了潜在的“精确驱动力”,可以针对入侵范围内减少的遗传多样性和基因型。体外实验表明,引导RNA靶标的特异性和功效取决于Vespula内的基因靶标,但在其他膜翅目昆虫中不存在交叉反应。结合黄蜂的遗传和生活史特征的数学模型确定了雄性不育驱动以实现种群控制的特征。我们的结果表明,基因驱动可能为黄蜂和其他单倍体害虫提供了有效的抑制方法。

相关报告
  • 《预警:开放基因驱动研究》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育专项服务
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-02-20
    • 在“新兴技术防范与治理”(2016年11月,p. 710)政策论坛中,G. E. Kaebnick和他的同事们令人信服地宣称,预警也是对科学的支持。然而,他们忽视了在加速科学发现的过程中提高安全性的方法:使研究开放。 国家科学、工程和医学科学院(NASEM)关于基因驱动器的报告指出“单独行动的专家将无法识别或权衡基因驱动的真实成本和收益”。 许多其他技术也是如此。 然而,大多数研究是由一小群专家孤立进行的。 这个系统不仅操纵着低效的盲目研究,而且还确保着许多新技术将被一些不能可靠地预测后果的科学家发现。 使其他科学家和感兴趣的公民在实验前能看到建议,可以及早发现不充分的保障措施并解决早期的问题。理想情况下,研究人员将通过出版描述他们的申请理由和实验计划方案的预印本正式预先注册新项目。这种“活文档”,可以很容易地成为一个拨款提案,将随着作者收集和分析数据所产生的数字而不断更新,直到它成为一个同行评审的出版物。除了提高安全性外,早期开放还应减少浪费性的重复,通过科学家之间的智力合作加速研究的发展进程。许多科学家可以通过无尽的风险评估和争议备受关注,但在尚未开放的政治化的研究领域,开放研究和并邀请非正式监督会减少对侵入性和对抗性的官僚监管的猜疑和需要。 改变科学生态系统的一个基本特征将是困难的,本身值得警惕。一种方法是测试其在一个单一的、普遍适用的领域中的影响:基因驱动研究的影响。由于基因驱动系统的目的是改变共享环境,秘密构建环境以否定那些对其造成影响的人类的决定。例如,新西兰寻求到2050年局部消灭老鼠,但任何实验室建立一个全球的基于CRISPR的抑制驱动系统来帮助保护,将会引起基因的意外释放和未经授权的国际传播,可能会损失公众对科学和管理界的信任,而影响其他科学家进行自己的研究部署的技术能力 辅助保护风险意外释放和未经授权的国际传播,可能沉淀损失的公众的信任,在科学治理,会影响其他科学家进行自己的研究和部署生物技术的能力。这种社会风险远远大于潜在的生态和生物安全隐患。 公开和集体监督将减少涉及基因驱动的事故的风险,并可能减轻这种灾难的反弹,同时加速科学发现。期刊,资助者,政策制定者和知识产权持有人应努力确保所有基因驱动的研究是从方案建议阶段开始开放。
  • 《Nature | 靶向DCAF5抑制SMARCB1突变肿瘤》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-01
    • 2024年3月27日,圣裘德儿童研究医院Charles W. M. Roberts通讯在Nature发表题为Targeting DCAF5 suppresses SMARCB1-mutant cancer by stabilizing SWI/SNF的文章,发现靶向参与SWI/SNF复合物降解的基因DCAF5可以有效逆转这些SMARCB1突变型癌症的恶性状态。 作为癌症依赖图谱计划(cancer Dependency Map Project)的一部分,研究人员利用全基因组CRISPR筛查来识别SMARCB1-突变癌细胞系的脆弱点。他们发现DCAF5是CUL4–DDB1 E3泛素蛋白连接酶复合物的底物受体,是SMARCB1突变癌症生存所必需的。这种依赖性对SMARCB1缺乏的癌细胞系是特异性的,在其他SWI/SNF突变癌症中没有观察到。 进一步的研究表明,DCAF5在SWI/SNF复合物的质量控制中起着关键作用。在缺乏SMARCB1的情况下,DCAF5促进不完全组装的SWI/SNF复合物的降解,防止由于干扰转录而可能有毒的缺陷复合物的积累。然而,当DCAF5缺失时,SMARCB1缺乏的SWI/SNF复合物重新积累并结合靶基因座,将SWI/SNF介导的基因表达恢复到足以逆转癌症状态的水平。 该研究还强调了靶向DCAF5的治疗潜力。通过降解DCAF5,研究人员能够在体内清除SMARCB1缺陷型肿瘤,证明DCAF5是一个可行的治疗靶点。此外,研究发现Dcaf5对小鼠的发育和生存能力是中性的,这表明靶向Dcaf5可能是SMARCB1突变癌症的安全有效的治疗选择。 总之,这些发现为治疗SMARCB1突变癌症提供了一条有希望的途径,这些癌症通常对传统疗法具有耐药性。通过靶向DCAF5,研究人员已经确定了一种合成致死关系,这可能会为这些侵袭性和难以治疗的恶性肿瘤带来新的治疗策略。