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蚊子
物种的进化通常都是漫长的，但根据近日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究，由美国哥伦比亚大学生物科学学院（CBS）领导的研究小组发现一种新方法，可以将物种的进化时间缩短至不到一年。
在这项工作中，科学家们研究了果蝇的物种形成过程，通过基因编辑技术改造果蝇，得到的工程果蝇相互交配可以正常繁殖，但与野生型果蝇交配却无法产生存活的后代。
这项研究为防止转基因生物与野生生物的杂交奠定了基础，也有望帮助科学家们开发具有高度针对性的新型工具用于控制携带疾病的昆虫和入侵物种的数量。
“物种形成是驱动地球上生命进化的一个基本过程。对物种形成进行工程控制将加强我们控制害虫的能力。”该研究的领导者、哥伦比亚大学CBS的教授Mike Smanski说。“这是使用现代基因编辑工具将有害生物转化为杀虫剂的几种新方法之一。我们制造的工程果蝇与野生果蝇交配后无法产生存活后代，这和有害生物的基因编码避孕是一样的。”
科学家们在这项研究中使用的方法被称为“工程基因不相容”（Engineered Genetic Incompatibility, EGI）。首先他们利用CRISPR/Cas9将无害的突变引入紧邻蛋白编码区的DNA调控区域，然后引入靶向原始DNA序列的基因激活因子。当工程品系与野生品系繁殖时，其后代会从野生亲本继承一份原始序列，从工程亲本继承一份包含基因激活因子的序列。该激活因子会使原始的野生基因过度激活，导致后代无法存活。
该方法也可用于转基因防护。“转基因生物的风险之一是转基因物质可能会散播到野生种群中。EGI将成为确保转基因生物安全利用的宝贵工具，它可以使工程物种的所有基因成分都被限制在该物种内。”文章合著者、Smanski实验室的研究生Nathan Feltman说。
现在，科学家们正致力于利用这种技术减少携带疾病的蚊子数量，或者用那些不会传播疾病的蚊子来取代它们。这项工作将重点关注传播寨卡、登革热、基孔肯雅热等疾病的埃及伊蚊。
科界原创
编译：花花
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：
https://phys.org/news/2020-09-speciation-events-insects-pests.html
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