工程基因驱动和未来

工程基因驱动有可能在整个野生种群中传播所需基因或抑制有害物种，因其具有控制生物的潜力，例如携带寨卡病毒，疟疾和登革热等疾病的蚊子，因此最近受到了很多关注。发热。与此同时，最近发现的CRISPR基因编辑技术有可能创造，简化和改进基因驱动的发展。

在一项高度创新和技术审查中，加州大学河滨分校的昆虫学家研究了不同的基因驱动系统，分析了每种基因驱动系统的优缺点以及与之相关的应用，并调查了与之相关的安全和监管问题。“尽管基因驱动具有潜在的所有益处，但它们仍未得到充分研究，”加州大学河滨分校昆虫学助理教授Omar Akbari说。“考虑到这一点，并且随着进展如此迅速，我们想退一步，全面了解正在发生的事情。”

Akbari也是加州大学河滨分校疾病媒介研究中心和综合基因组生物学研究所的成员，该作品的相应作者，“作弊进化：工程基因推动操纵野生种群的命运”，刚刚出版在线自然评论遗传学杂志。这件作品由Jackson Champer和Anna Buchman共同撰写，他们都是与Akbari合作的博士后学生。

编辑生物基因以解决与公共和环境健康有关的生物问题的想法已经存在了几十年。事实上，作者引用了1940年的一篇论文和其他来自20世纪60年代后期的论文来讨论这个问题。

尽管基因驱动具有广泛的适用性和重要性，但在过去几十年中，它们的进展只有适度的发展。能够在野生种群中发挥作用的基因驱动仅在少数生物中产生，包括酵母，果蝇和两种蚊子。

这部分是由于难以设计生物的基因组。然而，最近的进展提供了能够设计不同物种的基因组的工具。这些工具中最有希望的是CRISPR。

结合基因驱动和CRISPR等工具可以开发新的策略，以经济可行和环保的方式减少或消除昆虫传播的疾病，去除外来入侵物种，甚至逆转对杀虫剂和除草剂的抗性的发展。

在论文中，作者关注几种类型的基因驱动，包括基于归巢的驱动，性连锁减数分裂驱动，medea和underdominance基因驱动。他们描述了基于不同属性的基因驱动，包括传播速率，物种特异性，适应性成本，对抗性的敏感性，可移除性和可逆性。

他们还讨论了基因驱动是否被归类为“修饰驱动”类型，其被设计为通过具有期望特征的群体传播，或者被称为“抑制驱动”类型，其具有减少目标物种的群体的效果。

最后，作者论述了安全和监管。他们提到了与基因驱动相关的危险，包括可能导致灭绝，在地理区域外扩散或穿越另一物种以及可能被滥用造成经济损失甚至生物恐怖主义的危险。

他们写道，美国国家科学院最近召集了一个小组讨论基因驱动的潜在危害和监管，并提出有关其安全使用的建议。作者说，没有专门针对基因驱动的立法，并且它们的使用需要得到当地的同意。然后他们补充说：“完全透明，早期与公众接触对他们的批准至关重要。”