Нов крайъгълен камък около винаги противоречивото генетично редактиране с CRISPR, техника, която може да допринесе в бъдеще за проектиране на храни, които са по-устойчиви на вредители или с различни вкусове, елиминират болести и произвеждат водорасли за биогорива, наред с други. Сега учени от Калифорнийския университет в Бъркли са приложили този генетичен разрез и паста върху плодовата муха. за да даде на това насекомо важно еволюционно предимство.

мухи

Правейки само три малки промени в един ген, екипът даде на мухите способността да ядат отрова ефективно и да я съхраняват в телата си, предпазвайки се от хищници в процеса.

Млечната трева е често срещано растение, което е токсично за повечето животни и насекоми, но пеперудата монарх лети срещу защитата на това растение. Грешката е развила способността не само да процъфтявате от отровното растение, но и да го превърнете във ваша собствена полза. Съхранява токсините в тялото ви, което ги прави отровни за всеки хищник, който може да се опита да ги изяде.

Първият модифициран организъм се легализира чрез CRISPR

Сега това предимство няма да е наследството на уменията на пеперудата, но мухите ще могат да се насладят на тази защита. Това е първият път, когато многоклетъчен организъм е редактиран, за да му осигури ново поведение и адаптация към околната среда. В този случай това означава нова диета и нов защитен механизъм срещу хищници.

Изследователите първо разгледаха гените на пеперудите, отговорни за този „подарък“, опитвайки се да пресъздадат тези специфични мутации при плодовите мухи. Те откриха, че има отговорност само за един ген, затова избраха да използват техниката CRISPR, за да заменят три нуклеотида и по този начин модифицирайте това състезание.

Редактираните червеи от плодови мухи успяха да ппроцъфтяват на диета с млечни водорасли, съхранявайки тези токсини в телата си и тези способности остават с тях дори след като са претърпели метаморфоза и са станали възрастни мухи. Мутацията позволи на насекомите да бъдат 1000 пъти по-малко чувствителни към токсина от млечни водорасли, отколкото дивите плодови мухи.

„Най-изненадващото е, че успяхме да тестваме еволюционни хипотези по начин, който никога не е бил възможен извън клетъчните линии. Трудно би било да се открие това, без да има способността да създава мутации с CRISPR “, казва Ноа Уайтман, водещ автор на изследването, пред публикацията„ Нов Атлас “.

Интересното е, че и трите мутации трябва да се случат в определен ред, за да работят. Екипът установи това две от мутациите дадоха на насекомите силна устойчивост на отровата, но също така сериозно засегнаха нервната им система. Третата мутация отменя негативните ефекти, оставяйки само устойчивост на токсини.

Изследването, публикувано в списание Nature, има важни последици за разбирането на еволюционното функциониране, както и за разширяване на използването на инструмента за редактиране на гени CRISPR като начин за насочване на еволюцията на нови черти и поведения., макар и винаги под лупа на биоетиката.