Denne GMO-operation (ved hjælp af CRISPR-teknologi) ændrer permanent myrenes kimline og med det specifikke formål at ændre deres sociale opførsel. Technocrats overvejer ikke etik eller ugunstige resultater, der helt sikkert vil forekomme. ⁃ TN Editor
Genredigerings-teknologien kaldet CRISPR har revolutioneret måden, hvorpå genens funktion studeres. Indtil videre har CRISPR været vidt brugt til nøjagtigt at modificere encellede organismer og, endnu vigtigere, specifikke typer celler inden for mere komplekse organismer. Nu rapporterer to uafhængige hold af efterforskere, at CRISPR er blevet brugt til at manipulere myræg - hvilket fører til kimlinjeforandringer, der forekommer i hver celle af de voksne dyr i hele myrkolonien. Papirerne vises august 10 i Cell.
”Disse undersøgelser er et principbevis for, at du kan lave genetik i myrer,” siger Daniel Kronauer, en assisterende professor ved The Rockefeller University og seniorforfatter af en af undersøgelserne. ”Hvis du er interesseret i at studere social adfærd og deres genetiske grundlag, er myrer et godt system. Nu kan vi slå ethvert gen ud, som vi tror, vil påvirke social adfærd og se dens virkninger. ”
Fordi de lever i kolonier, der fungerer som superorganismer, er myrer også en værdifuld model til undersøgelse af komplekse biologiske systemer. Men maurkolonier har været vanskelige at dyrke og studere i laboratoriet på grund af kompleksiteten i deres livscyklus.
Holdene fandt en måde at omgå det ved hjælp af to forskellige arter af myrer. Rockefeller-teamet beskæftigede en art kaldet klonale raidermyrer (Ooceraea biroi), som mangler dronninger i deres kolonier. I stedet udvikler enkelt ufrugtede æg sig som kloner, hvilket skaber et stort antal myrer, der er genetisk identiske gennem parthogenese. "Dette betyder, at ved at bruge CRISPR til at modificere enkelte æg, kan vi hurtigt vokse op kolonier, der indeholder den genmutation, vi ønsker at undersøge," siger Kronauer.
Det andet hold, et samarbejde mellem forskere ved New York University og NYU School of Medicine, Arizona State University, Perelman School of Medicine ved University of Pennsylvania og Vanderbilt University. , brugte indiske springmyrer (Harpegnathos saltator). ”Vi valgte denne art, fordi de har en ejendommelig funktion, der gør det let at omdanne arbejdere til dronninger,” siger Claude Desplan, en sølvprofessor ved NYU og en af de seniorforfattere af den anden undersøgelse. Hvis dronningen dør, begynder de unge myrer at duellere for dominans. Til sidst bliver en af dem en “pseudoqueen” - også kaldet et gamergat - og får lov til at lægge æg.
"I laboratoriet kan vi injicere ethvert arbejdersembryo for at ændre dets genetiske sammensætning," siger Desplan. ”Vi konverterer derefter arbejderen til en pseudoqueen, som kan lægge æg, forplante de nye gener og gyde en ny koloni.”
Desplan, co-seniorforfatter Danny Reinberg, en Howard Hughes Medical Institute-efterforsker ved NYU Langone, og Shelley Berger, Daniel S. Och University-professor i afdelingerne for celle- og udviklingsbiologi og biologi i Penn, begyndte at studere disse myrer for flere år siden som en måde at lære om epigenetik, der henviser til ændringer i genekspression snarere end ændringer i selve den genetiske kode. "Dronningerne og arbejdsmyrerne er genetisk identiske, i det væsentlige tvillingsøstre, men de udvikler sig meget forskelligt," siger Desplan. "Det gør dem til et godt system til at studere epigenetisk kontrol af udvikling."
Genet, som begge forskerhold slog ud med CRISPR, kaldes orco (lugtstofreceptor coreceptor). Myrer har 350 gener til lugtende receptorer, et uoverkommeligt stort antal at håndtere individuelt. Men på grund af den unikke biologi om, hvordan receptorer fungerer - et stort held i dette tilfælde - kunne efterforskerne blokere funktionen for alle 350 med en enkelt knockout. ”Hver af disse receptorer har brug for at gå sammen med Orco-coreceptoren for at være effektive,” siger Waring Trible, en studerende i Kronauers laboratorium og den første forfatter af Rockefeller-studiet. Når genet blev slået ud, var myrerne effektivt blinde for de feromonsignaler, de normalt bruger til at kommunikere. Uden disse kemiske signaler bliver de asociale, vandrer ud af reden og undlader at jage efter mad.
