Oamenii de știință folosesc instrumentul de editare a genelor CRISPR pentru a manipula comportamentul la furnici
Această fotografie arată lucrătorii Ooceraea biroi etichetați cu puncte de culoare pentru urmărirea comportamentului individual. Credit: Daniel Kronauer Universitatea Rockefeller
Această operație OMG (folosind tehnologia CRISPR) schimbă permanent linia germinativă a acestor furnici și cu scopul specific de a-și schimba comportamentul social. Tehnocrații nu iau în considerare etica sau rezultatele nefavorabile care vor apărea cu siguranță. ⁃ Editor TN
Tehnologia de editare a genelor numită CRISPR a revoluționat modul în care este studiată funcția genelor. Până în prezent, CRISPR a fost utilizat pe scară largă pentru a modifica cu precizie organisme unicelulare și, mai important, tipuri de celule specifice în cadrul unor organisme mai complexe. Acum, două echipe independente de investigatori raportează că CRISPR a fost folosit pentru a manipula ouăle de furnică - ceea ce duce la modificări ale liniei germinale care apar în fiecare celulă a animalelor adulte de-a lungul întregii colonii de furnici. Lucrările apar august 10 în Celulă.
„Aceste studii sunt dovada principiului că poți face genetică la furnici”, spune Daniel Kronauer, profesor asistent la Universitatea Rockefeller și autor principal al unuia dintre studii. „Dacă sunteți interesat să studiați comportamentele sociale și baza lor genetică, furnicile sunt un sistem bun. Acum, putem elimina orice genă care credem că va influența comportamentul social și îi va vedea efectele. ”
Deoarece trăiesc în colonii care funcționează ca superorganismele, furnicile sunt de asemenea un model valoros pentru studierea sistemelor biologice complexe. Dar coloniile de furnici au fost dificil de crescut și studiat în laborator din cauza complexității ciclurilor lor de viață.
Echipele au găsit o modalitate de a lucra în jurul acestui lucru, folosind două specii diferite de furnici. Echipa Rockefeller a folosit o specie numită furnici raider clonale (Ooceraea biroi), căruia îi lipsesc regine în coloniile lor. În schimb, ouăle singure nefertilizate se dezvoltă ca clone, creând un număr mare de furnici care sunt identice genetic prin partogeneză. „Aceasta înseamnă că, folosind CRISPR pentru a modifica ouă unice, putem crește rapid colonii care conțin mutația genică pe care dorim să o studiem”, spune Kronauer.
Cealaltă echipă, o colaborare între cercetătorii de la Universitatea din New York și Școala de Medicină NYU, Universitatea de Stat din Arizona, Școala de Medicină Perelman de la Universitatea din Pennsylvania și Universitatea Vanderbilt. , folosite furnici săritoare indiene (Harpegnathos saltator). „Am ales această specie pentru că au o caracteristică particulară care facilitează transformarea lucrătorilor în regine”, spune Claude Desplan, profesor de argint la NYU și unul dintre autorii principali ai celui de-al doilea studiu. Dacă regina moare, tinerele furnici muncitoare vor începe să se dueleze pentru dominație. În cele din urmă, unul dintre ei devine „pseudoqueen” - numit și gamergat - și i se permite să depună ouă.
„În laborator, putem injecta orice embrion lucrător pentru a-i schimba structura genetică”, spune Desplan. „Îl convertim apoi pe muncitor într-o pseudo-regină, care poate depune ouă, propagă noile gene și poate genera o nouă colonie.”
Desplan, co-autor principal Danny Reinberg, investigator al Institutului Medical Howard Hughes la NYU Langone, și Shelley Berger, profesor la Universitatea Daniel S. Och din departamentele de Biologie celulară și de dezvoltare și biologie din Penn, au început studierea acestor furnici acum câțiva ani. ca o modalitate de a învăța despre epigenetică, care se referă la schimbări în expresia genelor, mai degrabă decât schimbări în codul genetic în sine. „Reginele și furnicile muncitoare sunt identice genetic, în esență surori gemene, dar se dezvoltă foarte diferit”, spune Desplan. „Asta le face un sistem bun pentru studierea controlului epigenetic al dezvoltării.”
Gena pe care ambele echipe de cercetare au eliminat-o cu CRISPR se numește orco (coreceptorul receptorului odorant). Furnicile au 350 de gene pentru receptorii mirositori, un număr prohibitiv de mare de gestionat individual. Dar, datorită biologiei unice a modului în care funcționează receptorii - un mare noroc, în acest caz - anchetatorii au reușit să blocheze funcția tuturor celor 350 cu un singur knockout. „Fiecare dintre acești receptori trebuie să facă echipă cu coreceptorul Orco pentru a fi eficienți”, spune Waring Trible, un student în laboratorul Kronauer și primul autor al studiului Rockefeller. Odată ce gena a fost eliminată, furnicile au fost efectiv orbi la semnalele feromone pe care le folosesc în mod normal pentru a comunica. Fără acele indicii chimice, ele devin asociale, rătăcind din cuib și nereușind să vâneze hrană.
wpDiscuz