Wetenschappers gebruiken CRISPR Gen Editing Tool om gedrag bij mieren te manipuleren

Deze foto toont Ooceraea biroi-werknemers getagd met kleurstippen voor individuele gedrags-tracking. Credit: Daniel Kronauer The Rockefeller University
Deel dit verhaal!

Deze GMO-operatie (met behulp van CRISPR-technologie) verandert de kiemlijn van deze mieren permanent en met het specifieke doel hun sociaal gedrag te veranderen. Technocraten houden geen rekening met ethiek of ongunstige resultaten die zeker zullen voorkomen.  TN Editor

De gen-editing-technologie genaamd CRISPR heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop de functie van genen wordt bestudeerd. Tot dusverre is CRISPR op grote schaal gebruikt om eencellige organismen en, nog belangrijker, specifieke soorten cellen binnen complexere organismen nauwkeurig te modificeren. Nu rapporteren twee onafhankelijke teams van onderzoekers dat CRISPR is gebruikt om miereneieren te manipuleren - wat leidt tot kiembaanveranderingen die optreden in elke cel van de volwassen dieren in de hele mierenkolonie. De papieren verschijnen augustus 10 in Cel.

"Deze studies zijn een bewijs van het principe dat je genetica bij mieren kunt doen", zegt Daniel Kronauer, een assistent-professor aan de Rockefeller University en senior auteur van een van de studies. “Als je geïnteresseerd bent in het bestuderen van sociaal gedrag en hun genetische basis, zijn mieren een goed systeem. Nu kunnen we elk gen uitschakelen waarvan we denken dat het sociaal gedrag zal beïnvloeden en de effecten ervan kunnen zien. "

Omdat ze in kolonies leven die als superorganismen functioneren, zijn mieren ook een waardevol model voor het bestuderen van complexe biologische systemen. Maar mierenkolonies zijn moeilijk te kweken en te bestuderen in het laboratorium vanwege de complexiteit van hun levenscycli.

De teams hebben een manier gevonden om dat te omzeilen, met behulp van twee verschillende soorten mieren. Het Rockefeller-team gebruikte een soort genaamd clonal raider mieren (Ooceraea biroi), die koninginnen in hun kolonies mist. In plaats daarvan ontwikkelen enkele onbevruchte eieren zich als klonen, waardoor grote aantallen mieren ontstaan ​​die genetisch identiek zijn door parthogenese. "Dit betekent dat door CRISPR te gebruiken om afzonderlijke eieren te modificeren, we snel kolonies kunnen opgroeien die de genmutatie bevatten die we willen bestuderen", zegt Kronauer.

Het andere team is een samenwerking tussen onderzoekers van de New York University en de NYU School of Medicine, de Arizona State University, de Perelman School of Medicine van de University of Pennsylvania en de Vanderbilt University. , gebruikte Indiase springmieren (Harpegnathos saltator). "We kozen voor deze soort omdat ze een eigenaardige eigenschap hebben die het gemakkelijk maakt om arbeiders in koninginnen te veranderen", zegt Claude Desplan, een Silver Professor aan de NYU en een van de senior auteurs van de tweede studie. Als de koningin sterft, beginnen de jonge werkmieren te duelleren om dominantie. Uiteindelijk wordt een van hen een "pseudo-koningin" - ook wel een gamergate genoemd - en mag hij eieren leggen.

"In het laboratorium kunnen we elk arbeidersembryo injecteren om de genetische samenstelling ervan te veranderen", zegt Desplan. "Vervolgens veranderen we de werker in een pseudo-koningin, die eieren kan leggen, de nieuwe genen kan voortplanten en een nieuwe kolonie kan voortbrengen."

Desplan, senior co-auteur Danny Reinberg, een Howard Hughes Medical Institute-onderzoeker aan NYU Langone, en Shelley Berger, de Daniel S.Och University Professor in de afdelingen Cel- en Ontwikkelingsbiologie en Biologie in Penn, begonnen enkele jaren geleden met het bestuderen van deze mieren als een manier om meer te weten te komen over epigenetica, wat verwijst naar veranderingen in genexpressie in plaats van veranderingen in de genetische code zelf. "De koninginnen en de werkmieren zijn genetisch identiek, in wezen tweelingzussen, maar ze ontwikkelen zich heel anders", zegt Desplan. "Dat maakt ze een goed systeem om epigenetische controle van ontwikkeling te bestuderen."

Het gen dat beide onderzoeksteams met CRISPR hebben uitgeschakeld, wordt orco (odorant receptor coreceptor) genoemd. Mieren hebben 350 genen voor geurreceptoren, een onbetaalbaar groot aantal om individueel te beheren. Maar dankzij de unieke biologie van hoe de receptoren werken - in dit geval een grote meevaller - konden de onderzoekers de functie van alle 350 blokkeren met een enkele knock-out. "Elk van deze receptoren moet samenwerken met de Orco-coreceptor om effectief te zijn", zegt Waring Trible, een student in het laboratorium van Kronauer en de eerste auteur van de Rockefeller-studie. Toen het gen eenmaal was uitgeschakeld, waren de mieren effectief blind voor de feromoonsignalen die ze normaal gebruiken om te communiceren. Zonder die chemische aanwijzingen worden ze asociaal, dwalen ze uit het nest en gaan ze niet op jacht naar voedsel.

Lees hier het hele verhaal ...

Inschrijven
Melden van
gast

0 Comments
Inline feedbacks
Bekijk alle reacties