Жизненный цикл ос — явление весьма интересное и брутальное: после спаривания с самцом, самка ищет опарышей, чтобы отложить в еще живых свои яйца и превратить в своего рода «внешнюю матку». Геном ос Nasonia vitripennis является одним из наиболее изученных среди всех видов насекомых, поскольку их очень легко разводить и проводить с ними лабораторные испытания. До сих пор, впрочем, никому еще не удавалось модифицировать осиную ДНК. Но теперь это в прошлом: ученые позволили подопытным самкам отложить яйца, а затем взяли получившиеся мушиные «саркофаги», удалили из них яйца и произвели модификацию их генома с помощью системы CRISPR / Cas-9, использование которой в научной среде ежемесячно набирает популярность. Фактически, эта система — своего рода ножницы и клей, позволяющие вырезать фрагмент из нити ДНК и заменить его другим. В результате, спустя 19 дней из яиц вылупились дети-мутанты.
Согласно статье, опубликованной на днях в Scientific Reports, глаза ос, которые раньше были черными, теперь приобрели ярко-красный цвет. Мутации, подобные этим, являются наследуемыми, так что ученые теперь смогут вывести целый подвид красноглазых насекомых в случае необходимости. Это большой шаг для науки, но, как водится, не обошлось и без огрехов: к примеру, ученые отмечают недостатки системы, поскольку некоторые компоненты CRISPR / Cas9 были для ос летальными. В результате образовалась закономерность: чем сильнее отредактирован геном ос, тем меньше особей выживет, и наоборот. К тому же, изменение генов тоже могло привести к летальным последствиям, или же к развитию у насекомых серьезных патологий.
Исследователи утверждают, что среди представителей отряда Hymenoptera, или Перепончатокрылые (который включает в себя большинство общественных насекомых, в том числе ос, муравьев, пчел и шмелей), это один из первых удачных случаев направленной генетической мутации. Ранее японские ученые уже использовали подобную технологию, чтобы отредактировать гены медоносной пчелы.
Так в чем же заключается значимость проделанной работы? Как уже было сказано, Nasonia vitripennis отлично подходят на роль лабораторных животных, поскольку их очень просто и дешево разводить и содержать. Доказательство того, что их геном может быть модифицирован в угоду человеку, и при этом все осы выживают и развиваются как здоровые особи, не только доказывает, что ученые выбрали верную методику изменения генома, но также помогает им понять, что особи из неоплодотворенных яиц по вылуплению становятся самцами, а из оплодотворенных — самками с вдвое большим числом хромосом.
Источник: http://earth-chronicles.ru/news/2017-04-20-103612
