ショウジョウバエの倍数性を標的とした優性不稔ホーミング遺伝子ドライブを導入した昆虫の放虫による個体群の抑制 : crisp

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[出典] "Population suppression by release of insects carrying a dominant sterile homing gene drive targeting doublesex in Drosophila " Chen W, Guo J, Liu Y, Champer J. Nat Commun. 2024-09-14. https://doi.org/10.1038/s41467-024-52473-5 [所属] Peking U, Tsinghua U

　CRISPRホーミング遺伝子ドライブは、雌性繁殖遺伝子を標的とし、ドライブヘテロ接合体の生殖細胞系列において、野生型対立遺伝子をドライブ対立遺伝子に変換することにより、害虫の個体数を抑制する戦略をとる。「雌性特異的顕性致死遺伝子を持つ昆虫の放飼（female-specific Release of Insects carrying a Dominant Lethal: fsRIDL）は、雌性致死対立遺伝子を持つトランスジェニックオスを継続的に放飼する自己制限的個体数抑制戦略である。

　北京の研究チームは今回、CRISPRホーミングドライブとfsRIDLを組み合わせた改良型害虫抑制システムである「顕性不妊ドライブを帯びた昆虫の放飼（Release of Insects carrying a Dominant-sterile Drive: RIDD）」を提案した。

ショウジョウバエの雌性2倍体エクソンを破壊する3-gRNA ( doublesex (dsx) を標的とする3gRNAs)ドライブを作成し、スプリットRIDDシステムを構築した。
ドライブ対立遺伝子は雄に偏って遺伝し、ドライブ対立遺伝子と末端接合によって形成された抵抗性対立遺伝子は顕性雌不稔を引き起こす。
RIDD雄を毎週放すと、ケージ個体群が徐々に抑制され、最終的には消滅した。
モデリングによると、RIDDは古典的な不妊虫放飼法（Sterile Insect Techniqe: SIT）やfsRIDLよりもかなり強く個体群抑制する。
また、RIDDは自己制限的であり、標的を絞った個体群抑制を実現する可能性がある。

[図一覧]

Fig. 1: Gene drive constructs and inheritance rate.

Fig. 2: Morphology and dsx sex-specific transcript expressions.

Fig. 3: Sequences of three types of nonfunctional resistance alleles.

Fig. 4: Scheme of Release of Insects carrying a Dominant sterile Drive (RIDD) system.

Fig. 5: Population dynamics of cages.

Fig. 6: Comparison of the performance of SIT, fsRIDL, and RIDD system.

Fig. 7: Self-limiting property of the RIDD system.