Maciej Maselko对转基因生物造成了野性致命。明尼阿波利斯明尼苏达大学的一名合成生物学家保罗·马塞尔科和他的同事们已经使用基因编辑工具创造了无法与野生同伴成功繁殖的转基因酵母。他们说，这样做是在设计合成物种。
Maselko说：“除了在遗传上不兼容之外，还希望在其他方面都与原始版本完全相同。” Maselko说，他的作品将于1月16日在圣地亚哥举行的年度动植物基因组会议上发表，加利福尼亚该研究是由明尼苏达大学的生物化学家迈克尔·斯曼斯基（Michael Smanski）共同领导的。
研究人员希望，该技术可用于防止转基因植物传播基因到未修饰的农作物和杂草，从而包含实验室生物。通过用改良的对应生物替代野生生物，它甚至可以帮助对抗害虫和入侵物种。其他科学家说，这种方法是有前途的，但是警告说，技术上的障碍可能会阻碍这种方法，例如修饰生物在野外生存和竞争的能力。北卡罗莱纳州立大学罗利分校的进化生物学家弗雷德·古尔德（Fred Gould）说：“这是一个精巧的系统，如果成功的话，将有许多应用。”
自毁模式
Maselko和Smanski使用CRISPR'as9基因编辑工具不是编辑靶基因，而是改变它们的表达。该小组指导Cas9酶过度激活基因，以便其蛋白质产物产生毒性水平。当他们首次在啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中测试该方法时，他们将一种叫做肌动蛋白的蛋白质的水平提高到了含有肌动蛋白的细胞爆炸的程度。
为了防止基因修饰的酵母细胞与其他菌株成功交配，研究小组对酵母细胞进行了两种修饰：一种类似于“ oison”？产生了Cas9的一个版本，与其他因素一起识别并激活了肌动蛋白基因。第二种修改，“榓子”是一种突变，阻止了Cas9过表达肌动蛋白。
含有毒药和解毒剂的酵母菌株与携带解毒剂的菌株交配后，可以产生健康的后代。但是，当改良菌株与另一种缺乏解毒剂的实验室菌株杂交时，几乎所有后代都像气球一样突然弹出，Maselko和Smanski小组在10月的《自然通讯》上报道。
本周，Maselko将讨论该团队在使用一种称为“无翅”的发育基因作为毒物的人工合成果蝇的工程方面取得的进展。Maselko说，这项工作很快将在植物，蚊子，线虫和斑马鱼中展开，他与Smanski一起申请了该方法的专利。
抵制入侵
合成物种也可以用来竞争和控制传播疾病或损害生态系统的不良物种。同样在明尼苏达大学的Maselko同事Siba Das为会议做出了另一贡献，他提出了一个数学模型，该模型显示了合成物种如何对抗入侵性鲤鱼。入侵物种。
然而，加州大学圣地亚哥分校的分子生物学家奥马尔·阿克巴里（Omar Akbari）说，阻止“毒药和解毒剂”杂交的遗传修饰可能会带来巨大的进化适应性代价。Cas9酶不能总是识别其预期基因，并且可以提高其他基因的活性。这种“干靶作用”可能会削弱修饰生物的健康。Akbari补充说，任何影响生物体潜在健康的影响都应该在果蝇的实验室实验中容易检测到。“不能确定这是否会产生足够的菌株来在野外竞争。”阿克巴里说。
古尔德同意，要在不增加进化成本的情况下设计生殖障碍将很困难。科学家们可以通过释放大量修饰生物来克服这一障碍，从而增加合成物种超过野生生物的几率。尽管如此，正在研究其他遗传方法来防治有害生物的古尔德还是热衷于看到另一种技术。他说：“泪水永远不想把我所有的鸡蛋都放在一个篮子里。”
自然553，259-260（2018）
