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Una nuova tecnica di ingegneria genetica che regola la trasmissione degli alleli

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Un recente studio ha dimostrato la fattibilità del gene drives nei topi di laboratorio, una strategia per aumentare l’ereditarietà di specifiche varianti genetiche (alleli) all’interno di una popolazione. La ricerca viene presentata sulle pagine online della prestigiosa rivista NATURE.

Sebbene sarà necessario un ulteriore lavoro prima che i gene drives possano essere utilizzati nelle strategie per controllare le popolazioni di topi selvatici, questi risultati potrebbero aiutare lo sviluppo di modelli migliorati di topi per la ricerca di malattie genetiche complesse.

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La trasmissione degli alleli con gene drives

La gene drives altera la trasmissione di particolari alleli in modo che vengano ereditati più spesso che non per il semplice caso, la cosiddetta ereditarietà “super-mendeliana”. Di recente sono state sviluppate efficienti unità genetiche negli insetti, ad esempio per ridurre alcune popolazioni di zanzare, ma tali sistemi devono ancora essere sviluppati con successo nei mammiferi a causa delle differenze nei meccanismi di ereditarietà genetica.

Lo studio

Kimberly Cooper e colleghi hanno sviluppato un sistema di trasmissione genica di successo in topi da laboratorio femmina. Gli autori hanno utilizzato la modifica del genoma di CRISPR-Cas9 per aumentare le probabilità che la progenie del topo ereditasse uno specifico allele ingegnerizzato del gene della tirosinasi (Tyr) dai genitori. Questo è stato ottenuto programmando l’editing in diverse fasi della produzione di gameti e dello sviluppo embrionale per ottimizzare la trasmissione del gene. Anche se la strategia non ha avuto successo nella linea germinale maschile, quando si è passati alla linea femminile il tasso di ereditarietà dell’allele di Tyr è aumentato. Gli autori riportano che la più efficiente delle strategie che hanno testato farebbe, in media, aumentare l’ereditarietà di un singolo allele desiderato dal 50% al 70% circa.

Gli autori concludono che è necessario un ulteriore lavoro di ricerca per aumentare la frequenza dell’ereditarietà genetica nella progenie dei topi maschi e femmine, ma che l’efficienza raggiunta fin qui è sufficiente per un’ampia gamma di applicazioni di laboratorio.

Guarda il video che illustra lo studio (Credit: Kimberly Cooper & Hannah Grunwald)

 

 

 

 

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