• Tuesday July 16,2019

Geneticky modifikovaná mora prechádza skleníkovým testovaním s lietajúcimi farbami

Anonim

Diamantový pazúrik ( Plutella xylostella ) nemusí vyzerať veľa, ale nedá sa zmiasť svojim všeobecným húsenicovým vzhľadom; tieto larválne lepidopterány sú jedným z najhorších hmyzích škodcov na svete. Diamondback húsenice sa prehĺtajú cez kapustu, repku, brokolicu, karfiol a kale, čo ročne poľnohospodárom každoročne zaberá 4-5 miliárd dolárov. Najhoršia časť je, že tieto hladové zvieratá sa vždy zdajú byť krokom pred stratégiou riadenia škodcov a rýchlo sa rozvíjajú proti každej organickej a syntetickej chemickej látke, s ktorou sa poľnohospodári pokúšajú vyčistiť. Ale teraz vedci vytvorili tajnú zbraň, ktorú chyby nemôžu odolávať: geneticky modifikované samce, ktorých gény zabíjajú svoje potomky.

"Diamondback motýli sú jedným z najničivejších hmyzích škodcov na svete, " hovorí Anthony Shelton, medzinárodný profesor entomológie na Cornellskej univerzite a jeden z odborníkov na svetové diamantové mory. "Videl som pole, doma iv zahraničí, ktoré boli týmto hmyzom zničené. Húsenice budú len skeletovať listy, čo spôsobí, že rastlina zomrie. "Rozsiahle škody spôsobené týmito škodcami spolu so svojou povesťou rýchleho odporu opustili poľnohospodárov s malou prácou, " vysvetľuje Shelton. "Takže vždy hľadáme nové stratégie na kontrolu."

Vstúpte do spoločnosti Oxitec, britskej biotechnologickej spoločnosti, ktorej cieľom je vytvoriť ekologické spôsoby kontroly hmyzích škodcov, ktoré šíria choroby a poškodzujú plodiny. Vedci Oxitec geneticky modifikovali tieto problematické mory, aby vytvorili tie, ktoré nesú "obmedzujúci gén". Spôsob, akým funguje, je elegantný a priamočiary: modifikované mory nesú gén, ktorý produkuje netoxický proteín, ktorý gumuje bunkové strojové zariadenie hmyzu, čím zabíja modifikovaný mol. Ale nový gén je vyjadrený len u žien, a tak muži prežijú a reprodukujú, ako by sa o nich nijako odlišovalo. Gén má vstavaný vypínač a tým nespôsobuje problémy, ak sa húsenice kŕmia diétou doplnenou tetracyklínom, čo umožní masové chov v laboratóriu. Ale akonáhle uvoľní, akékoľvek potomstvo produkované týmito molmi zomrie bez špeciálneho jedla vedca. Teoreticky, ak sa dostanú dostatok mužov, ktorí nosia tento gén, a spájajú sa so ženami v populácii divých škodcov, tie samice budú klásť vajcia, ktoré sú odsúdené na smrť alebo byť mužské a efektívne kontrolujú populáciu počas niekoľkých generácií.

Alebo v Sheltonových slovách: "Je to antikoncepcia pre hmyz."

"V závislosti od toho, ako rozprašujete [s pesticídmi], budete mať šťastie, ak získate 50% kontrolu, " vysvetľuje Shelton. Ale riešenie Oxitec má potenciál výrazne znížiť populácie škodcov a dokonca ich eliminovať lokálne. V iných prípadoch takýto samovražedný modifikovaný hmyz viedol k poklesu cieľových druhov o> 90%. A zdôrazňuje Shelton, myšlienka zaviesť to, čo sú efektívne sterilné osoby na kontrolu populácie, nie je nové. Vedci z USDA už desaťročia používajú techniku ​​sterilných hmyzu, čím uvoľňujú jednotlivcov, ktorí nie sú schopní reprodukovať (zvyčajne ožiarené) do zamorených oblastí vo veľkom množstve, aby efektívne "odpadali" reprodukčnú energiu škodcov a nižšiu veľkosť populácie. "V podstate používa modernú biológiu na riešenie starých problémov s škodcami."

"Čo je na tejto technológii skvelé, je to, že je špecifické pre moly diamantové, takže to neovplyvňuje ostatné druhy, ktoré sú tam vonku, " dodáva. Zatiaľ čo väčšina technológií je teoretická, bolo to práca Sheltona a jeho kolegov, aby testovali genetické móly v praxi. "V tomto prípade som nezávislý hodnotiteľ. Mojou úlohou je zabezpečiť, aby to naozaj fungovalo. "

A to presne to, čo robil Shelton a jeho tím. V skleníkových podmienkach uvoľnili mokre Oxitec s nemodifikovanými molmi a sledovali veľkosť populácie. Podľa Sheltonu "dokázali znížiť počet obyvateľov len niekoľko generácií."

Potom tím urobil štúdiu ešte o krok ďalej. Pretože títo škodcovia sa obyčajne stávajú odolnými proti pesticídom, pestujú škodcov na špeciálnej nekomerčnej GM odrode brokolice, ktorá produkuje organický pesticíd Bt. Boli schopní zistiť, ktoré mory v populácii boli v priebehu času odolné, okrem sledovania celkovej veľkosti populácie a výsledky boli ohromujúce. "Zistili sme, že mokre Oxitec by nielen znížili počet škodcov, ale tiež znížili frekvenciu alely rezistencie na Bt insekticídne bielkoviny v populácii škodcov, a tak to bolo dvojité zvýšenie."

Pre výskumný tím boli skleníkové štúdie obrovským úspechom.

"Cieľom tohto výskumu a celkovým cieľom môjho programu je pokúsiť sa efektívnejšie riadiť hmyz s menším dopadom na životné prostredie, " hovorí Shelton. Bez jediného pesticídu alebo toxínu GM móly takmer vyňali populáciu škodcov len v dvoch generáciách. "Oxitec móla sú zlepšenie tradičnej sterilnej technológie hmyzu a myslím si, že je to dosť vzrušujúce zlepšenie."

Táto sľubná štúdia prichádza na začiatku ďalšieho príbehu o úspechu Oxiteca, podobne upraveného komára, ktorý nedávno zistilo, že v Brazílii znižuje počet populácií denníka Aedes aegypti o 95%. Spoločnosť čaká na slovo od FDA za pokusy s GM komármi na Floride, ale medzitým sa vedci môžu zdalo, že chvália svoje technológie dosť. Podľa Sheltona nemajú GM mory žiadny nedostatok. "Z hľadiska životného prostredia vidíme len výhody."

Ale, varuje, tieto výhody závisia od technológie, ako aj z laboratória. "Stále sme v tejto fáze vyšetrovania, " poznamenal. "Musíme urobiť ďalšie testy."

"Zoberieme to krok za krokom."

Toto leto bude tím Cornell prevádzkovať pokusy v teréne v klietkach, ktoré pomôžu určiť, či modifikované mory skutočne môžu súťažiť o reprodukčné príležitosti proti divokým mužom. Ak tak urobia, potom budú mori Oxitec ďalším veľkým krokom bližšie k komerčnému uvoľneniu. "Ako spoločnosť potrebujeme znížiť našu závislosť od pesticídov a to je sľubná technológia, ktorá nám môže pomôcť."

"Iste, to je produkt, ktorý, ak to funguje dobre, by mal byť prijatý do ďalšieho kroku."

Citácia: Harvey-Samuel a kol. (2015). Riadenie škodcov a riadenie rezistencie prostredníctvom uvoľňovania hmyzu nesúceho transgén selektujúci samce. BMC Biology 13: 49. DOI 10.1186 / s12915-015-0161-1


Zaujímavé Články

Je čas na nový astronomický meradol?

Je čas na nový astronomický meradol?

Kliknite na článok o priestore na Objavte a pravdepodobne sa dostanete k meraniu z hľadiska svetelných rokov, slnečných hmôt, astronomických jednotiek alebo arcminutes. Tieto jednotky sú jedinečné pre astronómiu a všetky môžu byť vyjadrené v zmysle ďalších, základnejších jednotiek, ako sú napríklad metre, gramy a stupne. V článku zverejnenom 1.

Marcový vedecký kalendár

Marcový vedecký kalendár

V marci môžete navštíviť Everglades a zistiť stratenú civilizáciu. A tiež aligátori. NPS Photo / J Roark Celý mesiac: Darujte krv na počesť mesiaca Červeného kríža. Každé dve sekundy, niekto v USA potrebuje krv podľa amerického Červeného kríža. Odhaduje sa, že 38 percent populácie je oprávnených poskytnúť, ale menej než 10 percent skutočne tak urobí. 1. marec: Nové múzeum WaterWorks

Aktualizácia: Doteraz neidentifikované čierne čierne ID č

Aktualizácia: Doteraz neidentifikované čierne čierne ID č

Pred niekoľkými dňami sme napísali o tajomnej čiernej kvapky, ktorá pláva na pobreží Aljašky. Vtedy odborníci neboli schopní zistiť, od čoho bolo vyrobené. Nové informácie však skončia špekuláciám: Úrady tvrdia, že je to obrovské rozmazanie rias, ako niektorí komentátori predpokladajú, že sa predošlý príspevok vyslovil. Prehľady TIME: Vypuknutie rias

Nezvratné neandertálci: Štúdia hovorí, že ich zuby vykazujú dôkaz o stravovacích zariadeniach

Nezvratné neandertálci: Štúdia hovorí, že ich zuby vykazujú dôkaz o stravovacích zariadeniach

Neandertálci si užívali nejakú rôznorodosť stravy? Štúdia z tohto týždňového zboru Národnej akadémie vied tvrdí, že prináša viac dôkazov o tom, že títo hominíci jedli širokú škálu diét, vrátane varených obilnín a tráv, a nie stravu mäsa, mäsa a mäsa viac mäsa. Amanda Henry predtým urobila vec; v apríli 2008 uviedla, že mikrofosílie rastlinného materiálu sa nachádzajú v plaku obnovených neandertálskych zubov. Teraz hovorí, že jej tím našiel viac stôp o

Váš opaľovací krém robí anorexiu rýb

Váš opaľovací krém robí anorexiu rýb

Nekonečné častice v našich kozmetických výrobkoch, liekoch a spracovaných potravinách sa dostávajú do potokov a oceánov. Tam sa stávajú úplne novou skupinou potravín pre ryby a iný vodný život. Hoci sa s nimi zaobchádza ako neškodné, nanočastice, ktoré sa pridávajú do stravy rýb, ich môžu úplne odložiť. Nanočastice vyrobené človekom

Ako potlačiť chuť do jedla s jediným hormonom

Ako potlačiť chuť do jedla s jediným hormonom

Experimenty na nervovom okruhu, ktoré sú skryté v tajomnej časti mozgu, môžu odhaliť nové spôsoby kontroly hladu, tvrdí nová štúdia. Vzhľadom na dôležitú úlohu, ktorú zohráva potravina pri prežití, nie je prekvapujúce, že vedci už objavili veľa oblastí mozgu spojených s jedlom. Napríklad hlad môže spúšťa