Исследователи из Испании и Японии разработали новый подход CRISPR-Cas9 – DIPA-CRISPR, – который позволил вводить материал для редактирования во взрослых самок тараканов, внутри которых развиваются яйца, а не в эмбрионы, передает EurekAlert!. Подробно разработка описана в журнале Cell Reports Methods.
«Теперь мы можем редактировать геномы насекомых более свободно и по своему желанию. В принципе, этот метод должен работать для более чем 90% видов насекомых»,— говорит старший автор исследования Такааки Даймон из Киотского университета.
Современные подходы к редактированию генов насекомых обычно требуют микроинъекций материалов в ранние эмбрионы, что сильно ограничивает их применение для многих видов. Например, с тараканами эти подходы не работают из-за уникальной репродуктивной системы. Кроме того, редактирование генов насекомых часто требует дорогостоящего оборудования, специальной экспериментальной установки для каждого вида.
С помощью новой технологии ученые вводили рибонуклеопротеины Cas9 (RNP) в основную полость тела взрослых самок тараканов, чтобы передать наследуемые мутации в развивающиеся яйцеклетки (таракановые размножаются половым и партогенетическим путем: яйцеклетки у самки могут развиваться в организме без оплодотворения). Результаты показали, что эффективность редактирования генов — доля отредактированных особей от общего числа вылупившихся особей — может достигать 22%. У жука хрущака эффективность DIPA-CRISPR составила более 50%.
Тот факт, что DIPA-CRISPR работает на двух эволюционно далеких видах, показывает, что эту технологию можно применять ко многим насекомым. Но, тем не менее, не ко всем – DIPA-CRISPR, например, не применим напрямую к плодовым мушкам. Кроме того, успех редактирования зависит от того, на какой стадии находятся яйцеклетки взрослой самки. У некоторых видов это может быть сложной задачей, учитывая разнообразный жизненный цикл и репродуктивные стратегии насекомых.
Несмотря на эти ограничения, DIPA-CRISPR – это доступная, практичная технология, которую можно легко реализовать в лабораториях, расширяя применение редактирования генов на широкий спектр видов насекомых. Этот метод требует минимального оборудования для инъекций взрослым особям. И необходимы всего два компонента — белок Cas9 и однонаправленная РНК, что значительно упрощает процедуры редактирования генов.
[Иллюстрация: SHIRAI ET AL./CELL REPORTS METHODS]
