Группа исследователей из Университета штата Пенсильвания, Невадского университета в Рино и Университета Мэриленда разработала два новых метода редактирования генома, которые помогут сократить болезни, переносимые клещами.
Редактирование производится с помощью технологии CRISPR/Cas9, которая позволяет с высокой точностью идентифицировать и вносить изменения в части генома, ответственные за инфицирование клетки и последующее распространение патогенов.
Как правило, CRISPR/Cas9 подразумевает введение комплекса, редактирующего геном, в эмбрион. Но с яйцами клещей до недавнего времени это сделать не получалось: из-за того, что они покрыты хорионом (твердой оболочкой), повышающим давление внутри яйца, и восковой кутикулой, об которую буквально ломались инъекционные иглы.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством Моники Гулиа-Нусс (Monika Gulia-Nuss), профессора биохимии и молекулярной биологии Невадского университета, разработала способ удаления восковой оболочки эмбриона.
Для этого у самок клещей вида Ixodes scapularis, над которыми проводились эксперименты, удалили производящую воск железу — орган Жене. Отложенные ими яйца обработали хлоридом бензалкония, который растворил хорион. В «очищенных» яйцах затем сделали надрез, чтобы снизить давление. Эти действия в итоге позволили сделать микроинъекцию и произвести редактирование двух генов — правда, с достаточно низкой выживаемостью у клещей.
Ученые также испробовали другой метод редактирования генов, при котором комплекс вводится не в эмбрионы, а в яичник самки. Это позволило увеличить количество мутантных особей и упростить всю операцию.
Клещи являются переносчиками таких опасных болезней как энцефалит, болезнь Лайма, боррелиоз и бабезиоз. Редактирование генома позволит сделать их менее восприимчивыми к возбудителям этих болезней, а также контролировать численность членистоногих. Это важно еще и потому, что из-за изменения климата клещи осваивают все новые и новые регионы, условия в которых до этого были для них слишком суровыми.
В 2020 году ученые отредактировали геном малярийных комаров, что позволило сделать их безвредными для человека и животных.
Почему экосистемам и видам нашей планеты необходим генетический ремонт
