Insectenpopulaties verweren zich tegen gendruk

Meelkever of -tor

Een meelkeversoort (afb: WIki Commons)

Insecten schijnen middelen te bezitten om genetisch methoden te dwarsbomen, die zijn bedoeld als bestrijdingsmiddel. Onderzoekers van de universiteit van Indiana, die tot die conclusie kwamen, betwijfelen of het mogelijk is via genbewerking en gendruk door insecten verspreide ziektes zoals malaria te voorkomen.
De onderzoekers gebruikten zowel genetische als analytische methodes om tot de conclusie te komen dat er op zijn minst nog wel wat hordes te nemen zijn. Het blijkt dat gedrag en de genetica van de ziekteverspreidende insecten zo gestructureerd is dat ze, uiteindelijk als soort, ongevoelig zouden zijn voor genetische manipulatie. Die weerstand zou het moeilijk maken om met genbewerkingstechnieken, dan denkt men op het ogenblik vooral aan CRISPR/Cas9, die ‘insectenziektes’ of de landbouwverliezen door vraatinsecten uit te bannen.
Een aantal jaren geleden dachten twee Britse onderzoekers een methode gevonden te hebben waarmee onvruchtbaarheid onder insecten kon worden verspreid. “We vonden dat enige genetische variatie binnen de soort evenals de bij vele insecten grote neiging tot inteelt grote gevolgen heeft voor de effectiviteit van pogingen met behulp van CRISPR-technologie hun aantallen terug te dringen”, zegt Michael Wade. “Hoewel die zeldzaam zijn komen die van nature voorkomende genetische varianten die resistent tegen CRISPR zijn vaak genoeg voor om de effecten van genetische manipulatie te dwarsbomen. De populaties zullen weer razendsnel terugkeren naar de pre-CRISPR-aantallen.”
Dat zou betekenen dat de resultaten van de tijdvretende pogingen om de populatie te onderdrukken, zoals vrouwtjesmuggen die minder eitjes leggen, al na een paar maanden weer verdwenen zal zijn. Dat komt doordat mannetjes muggen die de genen door moeten geven maar tien dagen leven.

Gendruk

Dat beschermende effect van die resistentie is groot genoeg om de gevolgen van die gendruk te weerstaan, denkt Wade, tenzij die gendruk  past bij de genetische achtergrond van het specifieke insect. Gendruk is een manier om een groot deel van een populatie razendsnel te ‘besmetten’ met veranderde genen, sneller dan via het normale voortplantingsproces gebeurt.
Wade schijnt een deskundige te zijn op het gebied van ‘zelfzuchtige’ genen die geneigd zijn zich, net als bij gendruk, zo snel mogelijk te verspreiden. Hij onderzocht samen met zijn collega Gabriel Zentner het effect van genmanipulatie op populatieverkleining bij meelkevers, diertjes die tot 20% van de schade aan graangewassen zouden veroorzaken.

De onderzoekers hadden drie delen van het genoom op het oog van vier keversoorten afkomstig uit India, Peru, Spanje en Indiana. Vervolgens analyseerden ze het DNA van de vier keversoorten en vonden natuurlijke varianten in de beoogde DNA-stukken die de doelmatigheid van de genetische ingrepen zouden beïnvloeden.
Ze vonden die genetische variaties in alle vier soorten in bijna elke stuk DNA dat ze analyseerden, bij de Peruviaanse zelfs bij 28%. Volgens Wade is 1% in combinatie met inteelt, zoals gewoon bij muggen in het wild, genoeg om de veranderde genen in zes generaties weer uit de populatie te verdrijven.
Vooraleer ook maar aan gendruk gedacht wordt, zal, is Wades idee, eerst goed gekeken moeten worden naar de genvariatie in een populatie die zou moeten worden bestreden via gendruk. De onderzoekers stellen ook dat een onbedoelde verspreiding van de veranderde genen over de wereld hoogst onwaarschijnlijk is doordat bepaalde genvariaties een natuurlijke blokkade vormen tegen geografische verspreiding maar ook voor overdracht naar andere soorten.

Wade: “Een goede analyse vooraf helpt te voorspellen hoe effectief de methode zal zijn en zal ook inzicht geven hoe je die genetische variatie kunt omzeilen door Cas9-varianten te gebruiken die een andere sequentiespecifiteit hebben.”

Bron: EurekAlert

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.