Science、Nature、Nature Biotech同時刊文，基因編輯操控物種滅絕，是機遇還是災難？
岡比亞按蚊（Anopheles gambiae）蚊子，是撒哈拉以南非洲傳播瘧疾的主要媒介。研究人員對其進行基因編輯，使其攜帶雌性後代不育的基因。這項被稱為基因驅動的技術的究成果發表在Nature Biotechnology 。隨後，又有一隻知名的美國研究團隊報告使用相同的方法，將不同種類的蚊子，通過基因編輯，使其變成具有瘧疾抗性的品種。
由倫敦帝國理工學院的分子生物學家Tony Nolan和矢量生物學家Andrea Crisanti領導的研究小組確定了岡比亞按蚊中的三個基因，這些基因在突變後會導致雌性不育。
為了達到不育的目的，雌蚊必須具有生育基因的兩個突變拷貝，每個染色體一個。（在雄性中，擁有相同的突變基因似乎對生育沒有影響。）通常，自然選擇會消除這種有害特性。具有兩個突變基因拷貝的雌性不會繁殖，而可育雌性則傾向於將健康基因傳遞給它們的後代。
然而，基因驅動確保雌蚊個體最終會產生兩個突變。結果，不孕的雌蚊可以在種群中迅速傳播，已達到消滅物種的目的。
這項工作依賴於基因組編輯系統CRISPR-Cas9。當蚊獲得CRISPR-Cas9編輯的DNA和一個突變基因時，系統就會將基因從一個染色體複製到另一個染色體。
CRISPR-Cas9被廣泛的用於開發酵母，果蠅和其他蚊子的基因驅動; 在之前的一篇Science文章中，加州大學歐文分校的分子生物學家Anthony James和他的同事們描述了一種CRISPR-Cas9基因在南亞蚊中的驅動，可以通過群體傳播瘧疾滅活抗體。
在實驗室中，Nolan和Crisanti針對三種不育基因設計的基因驅動，研究表明它們在引入雄性和雌性蚊子並經過幾代的繁殖能夠到達預期的效果，雄性和雌性後代遺傳了兩份編輯後的生育能力基因，而雌性則幾乎完全不育。
轉基因雄性可能意味著傳播瘧疾蚊子數量的減少
研究人員還研究了基因驅動如何在野外傳播。在實驗中，Nolan和Crisanti的團隊放養了600只按蚊，其中一半是正常的，一半攜帶不育基因驅動。經過四代，75％的按蚊攜帶不孕突變，這與關於該性狀將如何傳播的理論預測一致。
“我真的很喜歡這篇論文。這是一件很棒的作品，“馬薩諸塞州劍橋哈佛大學的進化工程師Kevin Esvelt說，他研究酵母和線蟲的基因驅動。他說，這是一件意義非凡的事情，因為按蚊每年造成超過1億例瘧疾，數十萬人死亡。這項研究將大大改善這一局面。
Esvelt說，與昆蟲抗瘧疾的方法相比，消滅蚊子更有可能改變生態系統。但他補充說，滅蚊策略對於消滅瘧疾寄生蟲來說也只是杯水車薪，因為它們會找到一個全新的寄主。
Esvelt說，使用基因驅動來控制瘧疾，在現階段，技術上是完全沒有問題的，但是我們現在要考慮的是，如何/是否應該在非洲和其他地區進行測試。Nolan對此事保持著持謹慎的態度。他說“目前，將這項技術付諸實踐還不是最好的時機”。
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