研究人員成功地建立了一種基因驅(qū)動(dòng)器，以降低傳播瘧疾的蚊子中的女性生育能力，但是逐漸出現(xiàn)了阻止新基因傳播的突變。英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的Tony Nolan及其同事在PLOS遺傳學(xué)的一篇新論文中報(bào)告了這些發(fā)現(xiàn)。

通過以減少種群大小或防止昆蟲傳播寄生蟲，病毒或細(xì)菌的方式改變基因，基因驅(qū)動(dòng)具有控制攜帶疾病或破壞作物的昆蟲的巨大潛力。在合成基因驅(qū)動(dòng)中，科學(xué)家設(shè)計(jì)的基因會(huì)迅速傳播到群體中，因?yàn)樗鼈儍?yōu)先被后代遺傳，即使它們對(duì)昆蟲有負(fù)面影響。Nolan及其同事之前在岡比亞按蚊中產(chǎn)生了合成基因驅(qū)動(dòng)蚊子，靶向參與產(chǎn)蛋的基因，以減少后代的數(shù)量。他們使用基因編輯技術(shù)CRISPR / Cas9在精子和卵子形成過程中將基因驅(qū)動(dòng)復(fù)制到兩條染色體上，這樣大多數(shù)后代都會(huì)遺傳工程遺傳性狀。在短短的四代中，新基因已經(jīng)通過蚊子種群傳播。然而，隨著基因驅(qū)動(dòng)的繼續(xù)，逐漸出現(xiàn)突變，阻止了工程基因被復(fù)制，從而恢復(fù)了女性的生育能力。

該研究首次記錄了由于自然選擇導(dǎo)致蚊子對(duì)基因驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生抗性的突變的增加。這些發(fā)現(xiàn)將使研究人員能夠更好地預(yù)測(cè)基因驅(qū)動(dòng)將如何進(jìn)行，并改進(jìn)未來基因驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，以降低抗藥性的可能性。

托尼諾蘭補(bǔ)充說：“減少蚊子載體的數(shù)量是迄今為止控制瘧疾最有效的工具，因此設(shè)計(jì)用于此目的的自我維持的基因驅(qū)動(dòng)器具有巨大的潛力。但基因驅(qū)動(dòng)器不是銀彈，就像抗生素可以選擇細(xì)菌的抗性，基因驅(qū)動(dòng)可以在其目標(biāo)位點(diǎn)容易受到阻力。這項(xiàng)研究的新穎性并不是出現(xiàn)阻力 - 我們一直在計(jì)劃從一開始就處理這個(gè)問題的策略 - 但它是文件它的出現(xiàn)方式以及它在幾代人中被選中的方式。這項(xiàng)工作將有助于規(guī)劃和管理阻力的出現(xiàn)。“