由京都大学Takaaki Daimon教授领导的一个研究小组通过与西班牙进化生物学研究所的国际联合研究,建立了一种新的昆虫基因组编辑方法,克服了传统方法的缺点。结果表明,只需注射到成虫体内,就可以进行高效的昆虫基因组编辑。
基因组编辑工具的最新发展使得编辑基因组甚至在昆虫中成为可能。然而,在传统方法中,由于基因组编辑工具在受精后立即注入卵子(早期胚胎)中,因此需要获得昂贵的实验设备和特殊的实验技术。此外,由于存在许多原则上不能注射到卵中的物种以及在技术方面极其困难的物种,因此难以自由地编辑各种昆虫的基因组。
此次,课题组开发了一种极其简单的昆虫基因组编辑方法(DIPA-CRISPR方法)。这种方法注射到成年人而不是卵子中。这使得编辑蟑螂的基因组成为可能,它们的卵被硬壳(卵鞘)覆盖,并且极难注入卵中。成年雌性德国蟑螂的基因组编辑效率为 20%。此外,即使是与蟑螂分离的甲虫Red Flour Beetle也可以进行基因组编辑,基因组编辑效率超过50%。
DIPA-CRISPR 方法不需要昂贵的设备或技术培训,因为注射是在成人身上进行的。待注射的基因组编辑工具可以是一般的商业产品,不需要特别准备。它很容易在世界各地的大多数实验室中实施,并且原则上适用于超过 100 万种昆虫中的大多数。
通过这种方法,任何人都可以用自由的想法快速轻松地编辑昆虫的基因组。未来,我们希望进一步提高该方法的效率和通用性,从而开发新的昆虫资源,开发新的农业和卫生害虫管理方法。