I ricercatori modificano genoma della zanzara con l'obiettivo di controllo delle malattie

Marzo 17, 2016 Admin Salute 0 8
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Zach Adelman e Kevin Myles, entrambi professori associati di entomologia presso la Facolta 'di Agraria e Scienze della Vita e ricercatori affiliati con l'Fralin Life Science Institute, studiano la trasmissione di malattie trasmesse da vettori e sviluppare nuovi metodi di controllo, basati sulla genetica.

In uno studio pionieristico pubblicato questa settimana sulla rivista PLoS ONE, gli scienziati hanno usato un paio di proteine ​​ingegnerizzate per tagliare il DNA in modo specifico del sito per interrompere un gene bersaglio nel genoma della zanzara. Rivista Science ha annunziato queste proteine ​​effettrici nucleasi trascrizione attivatore-simili, conosciuti come TALENS, come un importante scoperta scientifica nel 2012, loro soprannome "missili cruise genomica" per la loro capacità di consentire ai ricercatori di indirizzare posizioni specifiche con grande efficienza.




Mentre TALENS sono stati precedentemente utilizzato per modificare il genoma di colture di cellule animali e umane, la loro applicazione al genoma della zanzara è un nuovo approccio, secondo Adelman.

"A differenza di organismi modello con grandi collezioni di ceppi mutanti di attingere, la mancanza di strumenti genetici inversa nella zanzara ha reso molto difficile assegnare le funzioni di geni in maniera definitiva", ha detto Adelman. "Con lo sviluppo di questa tecnologia, la nostra comprensione della base genetica di molti comportamenti critici come il sangue al seno, host-ricerca e la trasmissione dei patogeni dovrebbe essere notevolmente accelerato."

Per testare la capacità di TALENS modificare specificamente il genoma zanzara, gli scienziati hanno progettato una coppia di TALENS per indirizzare un gene il cui prodotto proteico è essenziale per la produzione di pigmentazione oculare Aedes aegypti, una specie di zanzara noti per la trasmissione dei virus che causare febbre dengue.

Usando la coppia TALEN per modificare il gene nelle cellule germinali della zanzara nelle prime fasi dello sviluppo, sono stati in grado di cambiare il colore degli occhi di una grande percentuale delle zanzare derivanti nella prossima generazione dal nero al bianco.

"Fino ad oggi, gli sforzi per controllare la trasmissione dengue attraverso la genetica si sono concentrati esclusivamente su aggiungere materiale al genoma della zanzara. Garantire che questo materiale aggiunto è espresso correttamente e coerentemente è stata una sfida", ha detto Adelman. "Questa tecnologia ci consente di perseguire gli stessi obiettivi, vale a dire, la generazione di zanzare patogeni resistenti, per sottrazione. Ad esempio, la rimozione o modifica di un gene che è fondamentale per la replicazione dei patogeni."

"Zanzare Aedes sono diventati sempre più importanti come vettori di malattia dal punto di vista della salute pubblica", ha detto George Dimopoulos, professore di microbiologia molecolare e immunologia presso John Hopkins University, che non è stato coinvolto nello studio. "La mancanza di vaccini e farmaci per dengue ha lasciato le zanzare che portano il virus come uno degli obiettivi più promettenti per il controllo della malattia. Una migliore comprensione di come il virus infetta la zanzara e altre proprietà biologiche dell'insetto sarà richiesto di sviluppare strategie di intervento in grado di bloccare la trasmissione del virus dalla zanzara. La capacità di zanzare geneticamente ingegnere è essenziale per lo studio di tali funzioni biologiche. Il sistema basato TALEN in zanzare che che è stato sviluppato dal Dr. Adelman offre questa importante capacità. "

Co-autori dello studio includono Azadeh ariana, un dottorato di ricerca studente nel dipartimento di entomologia presso la Facolta 'di Agraria e Scienze della Vita, e Michelle AE Anderson, un tecnico di ricerca nel dipartimento di entomologia presso la Facolta' di Agraria e Scienze della Vita.

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