摘要:基于 CRISPR − Cas9 的“基因驱动”技术已被提议作为一种新颖且有效的控制蚊子传播的人类疾病的方法。然而,需要比迄今为止展示的更复杂的设计以及构建它们的扩展分子工具箱以克服抗药性形成/进化和驱动空间/时间限制的问题。预见到这种需求,我们使用三种与疾病相关的库蚊细胞系(埃及伊蚊、白纹伊蚊和致倦库蚊)评估了 33 种系统发育不同的昆虫聚合酶 III 启动子的 sgRNA 转录活性。我们表明 U6 启动子可在具有一系列转录活性水平的物种中发挥作用,并且发现 7SK 启动子由于其广泛的系统发育活性而特别有前景。我们进一步表明,U6 启动子可以被大幅截短而不会影响转录水平。这些结果对于参与开发下一代基因驱动的研究人员将具有重要意义。关键词:聚合酶 III、Cas9、U6 启动子、7SK 启动子、基因驱动、蚊子
库蚊是多种人类和动物疾病的全球传播媒介,包括西尼罗河病毒、淋巴丝虫病和禽疟疾,对公共卫生、牲畜、伴侣动物和濒危鸟类构成持续威胁。虽然杀虫剂抗药性的不断增加威胁到库蚊的控制,但 CRISPR 基因组编辑工具的进步促进了替代遗传策略(如基因驱动系统)的发展,以对抗疾病媒介。然而,尽管基因驱动技术在其他蚊子中发展迅速,但在库蚊方面却进展缓慢。在这里,我们开发了库蚊特异性 Cas9/gRNA 表达工具包,并使用基于定点同源性的转基因来生成和验证库蚊 Cas9 表达系。我们表明,gRNA 支架变体可提高库蚊和果蝇的转基因效率,并提高果蝇的基因驱动性能。这些发现支持未来控制库蚊的技术开发,并为改进其他物种的这些工具提供宝贵的见解。
印度泰米尔纳德邦塞勒姆佩里亚尔大学生命科学学院动物学系助理教授。电子邮件:mahes1380@gmail.com 这是一篇开放获取期刊/文章,根据知识共享署名许可 (CC BY-NC-ND 3.0) 条款分发,允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是正确引用原始作品。版权所有。大自然从植物中提供了大量的生物活性物质来治疗各种可怕的传染性和非传染性疾病。Gloriosa superba 属于百合科,是一种重要的多年生草本植物,也被称为“光荣百合”。使用氯仿和甲醇提取 G. superb 的花,并在 1000、500、250、125 和 62.5 ppm 浓度下评估其对人类媒介蚊子(致倦库蚊、斯氏按蚊、埃及伊蚊和白纹伊蚊)的植物化学物质和杀虫活性。G. superb 花的氯仿提取物的植物化学分析显示生物碱、黄酮类化合物、皂苷、蛋白质和类固醇的数量较少。G. superb 花的甲醇提取物显示生物碱、黄酮类化合物、鞣酸、酚、皂苷和类固醇的数量较高。G. superba 的两种提取物中均不含蒽醌。甲醇提取物的杀虫活性在 1000 ppm 浓度下分别对致倦库蚊、斯氏库蚊有 100% 的杀虫活性,对埃及伊蚊有 98% 的杀虫活性,对白纹伊蚊有 96% 的杀虫活性。大花金花的氯仿提取物对致倦库蚊、斯氏库蚊、埃及伊蚊和白纹伊蚊的杀虫活性分别为 92%、84%、80% 和 78%。结果表明,大花金花的甲醇提取物可用作生物农药,用于控制引起蚊虫疾病和各种生物应用。
淡色库蚊复合体分布广泛,导致蚊媒疾病在人类中的传播难以预防。使用 CRISPR/Cas9 基因编辑是一种有效的技术,有可能解决日益严重的蚊媒疾病问题。本研究利用 ReMOT 控制技术在淡色库蚊中生产转基因蚊子。通过注射 60 只成年雌蚊建立了显微注射系统——需 14 µ l 注射混合物,使用≤1 µ l 的内体释放试剂(氯喹或皂苷)不会发生沉淀。在采血后 24 小时(卵黄发生高峰期)注射 P2C 增强型绿色荧光蛋白-Cas9(P2C-EGFP-Cas9)核糖核蛋白复合物进入卵巢的效率为 100%。利用此方法进行KMO敲除,我们发现当通过ReMOT Control将P2C-Cas9 RNP复合物注射到淡色库蚊成年血淋巴中时,卵巢中也能发生基因编辑。在氯喹组,筛选出的2,251只G 0 子代中,9只个体表现出白眼和马赛克眼表型。在皂苷组,筛选出的2,462只G 0 子代中,观察到8只突变个体。测序结果显示13 bp的缺失,进一步证实了发生基因编辑的事实。总之,ReMOT Control在淡色库蚊中的成功应用,不仅为该方法提供了基本参数(注射参数和注射时间),而且有利于蚊虫生物学和防治的研究。
ANIM009T 对金合欢干果提取物对按蚊属、库蚊属、摇蚊属和克洛米亚属不同生命周期阶段的杀幼虫活性进行实验,以展示其作为天然污水处理剂的潜在能力 https://projectboard.world/isef/project/51743 Aniruddha Das,第 10 名;Ramiz Akbar,第 10 名;印度西孟加拉邦比尔布姆市纳尔哈蒂凯莎高中
按蚊属、伊蚊属和库蚊属的蚊媒传播多种医学上重要的病原体。目前的病媒控制工具已达到其有效性的极限,因此需要引入创新的病媒控制技术。RNAi 有助于在实验室中对蚊子基因进行功能表征,有朝一日可以作为一种新的病媒控制方法。最近在向蚊子提供物种特异性干扰 RNA 杀虫剂的微生物口服系统方面取得的进展可能有助于将该技术转化为实际应用。口服 RNAi 杀虫剂代表了一类新型生物合理杀虫剂,可以对抗全球杀虫剂抗药性发病率的上升,有朝一日可能成为综合人类疾病媒介蚊子控制计划的重要组成部分。
基于基因的技术正在成为支持病媒种群控制的有前途的工具。人类疟疾和登革热的病媒一直是这些开发工作的主要重点,但近年来,这些技术变得更加灵活和适应性强,因此可能具有更广泛的应用。例如,致倦库蚊是夏威夷和其他热带岛屿禽类疟疾的主要病媒。禽类疟疾导致许多本土鸟类灭绝,随着气候变化扩大这种蚊子的活动范围,许多本土鸟类继续受到威胁。基于基因的技术将是支持禽类疟疾控制的理想选择,因为它们可以为难以在自然区域实施的干预措施(例如减少幼虫源)提供替代方案,并限制对化学杀虫剂的需求,因为化学杀虫剂可能会危害这些自然区域中的有益物种。这种蚊子也是人类疾病的重要媒介,例如西尼罗河病毒和圣路易斯脑炎病毒,因此对该物种的基于基因的控制工作也可能对人类健康产生直接影响。本评论将讨论目前研究较少但很重要的疾病媒介(如 C. quinquefasciatus)中基于基因的技术的发展现状和未来需求,并与研究较多的媒介中可用的技术进行比较。虽然目前大多数基因控制都侧重于人类疾病,但我们将讨论这些技术对疾病和保护重点媒介控制工作可能产生的影响,以及需要做些什么来准备这些技术以供该领域评估。基于基因的技术的多功能性可能导致开发许多重要工具来控制影响人类、动物和生态系统健康的各种媒介。