Исследование плодовых мушек предполагает, что существующие подходы к генным драйвам с использованием CRISPR/Cas9, направленные на распространение новых генов в естественной популяции, будут подорваны развитием мутаций, придающих устойчивость к драйву. Джексон Чампер, Филипп В. Мессер и их коллеги из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, сообщают об этих выводах 20 июля 2017 г. в журнале PLOS Genetics.
Генные драйвы дают огромные надежды на предотвращение распространения болезней, переносимых комарами, и контроль над инвазивными видами. Недавно разработанные подходы, использующие технологию редактирования генов CRISPR/Cas9, могут генерировать потомство, несущее копии измененного гена на обеих хромосомах - явление, называемое суперменделевским наследованием, которое теоретически должно быстро преобразовать всю популяцию. Однако этот процесс может также создавать устойчивые генетические последовательности и организмы, которые невозможно преобразовать.
В текущем исследовании исследователи протестировали две разные конструкции генного привода CRISPR на модельной плодовой мушке Drosophila melanogaster, чтобы изучить рост резистентности. Они увидели, что устойчивые генные вариации часто формируются как до оплодотворения в зародышевой линии, так и внутри эмбриона. Дальнейший анализ показал, что у насекомых с генетически разнообразным фоном, обнаруженных в диких популяциях, наблюдались значительные различия в том, насколько эффективно потомство конвертировалось и как часто возникали гены устойчивости.
Исследование показывает, что эволюция резистентности, вероятно, станет серьезным препятствием для существующих подходов к генетическому драйву CRISPR, которые необходимо решить, прежде чем ученые смогут успешно применять их в дикой природе. В ближайшие годы исследовательские группы запланировали генный драйв у мышей на островах у побережья Массачусетса, чтобы предотвратить распространение болезни Лайма, и у древесных змей на Гуаме, чтобы контролировать эти инвазивные виды. Новые подходы к генным драйвам будут необходимы для преодоления проблемы, связанной с резистентностью, особенно в генетически разнообразных природных популяциях.