Ученые смоделировали и вывели первых в мире муравьев-мутантов

Опубликовано: 14 Августа 2017 г. Автор: Подготовил Андрей ДУДНИК | г. Астана
просмотров 2001

Сразу две независимые исследовательские группы использовали технологию редактирования генов CRISPR для генетического изменения муравьев, сообщает Новостная сеть Австралии.

В одном исследовании ученые из Университета Рокфеллера модифицировали ген, отвечающий за восприятие феромонов, которые муравьи используют для общения. Эксперты считают, что возникающие в результате моделирования недостатки в социальном поведении подопытных муравьев и их способность выжить в колонии проливают свет на социальную эволюцию.

– Известно, что муравьи общаются при помощи феромонов, но благодаря исследованию мы начали лучше понимать эту систему, – поясняет глава Лаборатории социальной эволюции и поведения университета Даниэль Кронауэр. – Способ взаимодействия муравьев принципиально отличается от взаимодействия одиночных организмов, и теперь мы знаем немного больше о генетической эволюции, которая позволила муравьям создавать структурированные общества.

Хотя муравьи обычно путешествуют колонной, исследователи заметили, что мутанты не слишком любят ходить строем.

Метод CRISPR, который можно сравнить с молекулярными ножницами, позволяет ученым изменять или заменять определенные участки моделируемого ДНК. Ученые использовали CRISPR для разрушения гена, известного как Orco у муравья вида Ooceraea biroi, но столкнулись с проблемой выживания мутантов.

– Мы должны были убедить колонии принять мутантов. Если б мы ошиблись, то муравьи-работники перестали бы заботиться о наших личинках и уничтожили бы их, – говорится в заявлении ученых. – После того как муравьи выросли мы сразу заметили отклонения в их поведении.

Хотя муравьи обычно путешествуют колонной, исследователи заметили, что мутанты не слишком любят ходить строем, замечены и другие поведенческие аномалии. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

ca15ba0e55191f408100e31a9398b598.jpg

Другая группа ученых также экспериментировала с геном Orco, но уже другого вида муравьев – индийского прыгающего муравья Harpegnathos saltator. Это совместное исследование, результаты которого тоже опубликованы в журнале, проводили ученые из Медицинской школы Нью-Йоркского университета, Университета штата Аризона, Университета Пенсильвании и Университета Вандербильта.

Эксперты отмечают, что индийский прыгающий муравей отличается от других тем, что только королева может спариваться и передавать гены следующему поколению. Однако любая взрослая самка-труженица этого вида может стать «псевдо-королевой» в отсутствие королевы.

Муравьи-королевы подавляют способность самок-тружениц спариваться и откладывать яйца, хотя, если королевы нет, самые агрессивные самки, выиграв серию антенных поединков с соперницами, могут откладывать яйца.

Исследователи создали три особи, у которых удалили ген Orco. Без этого гена самки-труженицы не могли общаться – обрабатывать феромоны, что сделало их менее агрессивными.

– Хотя поведенческие законы мира муравьев не очень то применимы к людям, мы считаем, что эта работа продвинет наше понимание человеческих социальных коммуникаций, и в будущем окажет влияние на исследование способов лечения таких заболеваний, как шизофрения, депрессия или аутизм, – заявил профессор кафедры биологии Нью-Йоркского университета и один из соавторов исследования Клод Десплан.

6c9fc7e142b77c6eac53163d3548cf48.jpg

Редактирование генов используется все чаще, и уже не воспринимается как нечто уникальное. К примеру, не более 10 дней назад ученые объявили, что благодаря использованию методики CRISPR им удалось полностью излечить подопытных свиней от вируса, который опасен также и для человека. Более того, это генная технология открывает перспективы в области имплантации органов.

В другом проекте ученые смогли отредактировать человеческие гены, отвечающие за болезнь эмбрионов, что с высокой вероятностью приведет к предотвращению передачи опасного заболевания следующим поколениям «отредактированных» людей.

Таким образом, несмотря на скандалы и неоднозначное восприятие того факта, что человек манипулирует малоизученными материями, перспективы прорывов и уникальных открытий слишком завораживают, чтобы ученые отказались играть в Бога.