科学探索|研究人员正在实验室测试用于应对疟疾蚊子的基因驱动技术

据BBC报道 , 研究小组Target Malaria正在实验室测试用于应对疟疾蚊子的基因驱动技术—下一代基因改造 (GM) 技术 。英国反转基因压力团体 GM Freeze 的负责人 Liz O'Neill 说:“这非常令人担忧 。释放在实验室里专门创造的东西 , 以对抗自然 , 并毫无例外地在野生种群中传播 , 这是非常傲慢的 。”

科学探索|研究人员正在实验室测试用于应对疟疾蚊子的基因驱动技术
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基因驱动的工作方式听起来像是科幻小说中的东西 , 但它们已经被用于实验室测试 。这是很复杂的事情 , 但这里有一个简单的解释 。
标准的转基因是将一个新的、经过实验室调整的基因引入一个生物体 , 而基因驱动技术则更进一步 。它引入了一种基因驱动--一种实验室创造的基因 , 它也可以自动复制自己--瞄准并删除一个特定的天然基因 。

科学探索|研究人员正在实验室测试用于应对疟疾蚊子的基因驱动技术
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它是这样工作的:如果一个含有基因驱动的动物(亲本A)与一个不含有基因驱动的动物(亲本B)交配 , 那么在开始结合它们的遗传物质的成形胚胎中 , 亲本A的基因驱动立即开始工作 。它识别出与亲体B相反的染色体上的自然基因版本 , 并通过将其从DNA链中切断来破坏它 。亲本B的染色体然后自我修复--但这样做是通过复制亲本A的基因驱动 。
因此 , 胚胎和由此产生的后代几乎可以保证拥有基因驱动力 , 而不是标准的转基因的50%的机会--因为胚胎从父母双方获得一半的基因 。
基因剪刀
基因驱动是通过在一个基因上添加一种叫做Crispr的东西 , 一种可编程的DNA序列 。这告诉它以新胚胎中另一父母的DNA中的自然版本为目标 。基因驱动还包含一种进行实际切割的酶 。
那么 , 如此复杂的技术有什么意义呢?人们希望基因驱动可以用来大大减少疟疾蚊子的数量 , 以及其他害虫或入侵物种 。这个过程比标准的DNA更有效 , 因为每一个后代都有引入的基因特征 , 它传播得更快更远 。
处于该领域前沿的一个组织是Target Malaria , 该组织已经开发出阻止蚊子产生雌性后代的基因驱动技术 。这很重要 , 有两个原因--只有雌性才会咬人 , 而没有雌性 , 蚊子的数量就会急剧下降 。
其核心目的是大大减少死于疟疾的人数--根据世界卫生组织的数据 , 2020年有627,000人死于疟疾 。它还可以削减该疾病的经济影响 。2020年有2.41亿个病例 , 大部分在非洲 , 估计疟疾每年会使非洲大陆的经济产出减少120亿美元 。
入侵物种--从甘蔗蟾蜍到狮子鱼、褐蛇、果蝇、斑马贻贝和日本结缕草--的财务影响甚至更高 。根据美国农业部国家入侵物种信息中心的数据 , 它们每年给美国和加拿大带来260亿美元的损失 。在全球范围内 , 过去50年的影响为12.9亿美元 。
然而 , 像Liz O'Neill这样的运动者说 , 不可预见的后果的风险太高了 , 例如基因驱动导致有害和不可预见的突变和连锁反应 。
她说:“基因驱动是类固醇增压的转基因 。在谈论基因驱动时 , 人们对使用任何基因改造的每一种担忧都会成倍增加 , 因为它们被设计成可以传播得很远很广 。”
然而 , 虽然该技术尚未被授权在野外使用 , 但没有禁令禁止继续对其进行实验室研究 。经过2018年的严肃辩论 , 《联合国生物多样性公约》裁定 , 这种情况可以继续 。