- 4 次围观
归巢核酸内切酶基因通过切割缺乏该内切酶盒的同源染色体而传播，随后以内切酶所在染色体为模板进行修复，从而将被切割的等位基因转化为驱动等位基因的拷贝。这一机制为合成基因驱动系统提供了概念基础，包括基于 CRISPR 的驱动系统；这些系统代表了对昆虫害虫进行遗传控制的有前景策略。然而，基因驱动的性能在关键上取决于目标生物生殖系中可用的修复途径。 在此，我们报告了一组转基因检测体系，它们最初是在尝试利用体内生成的线性靶向分子在疟疾媒介蚊按蚊 Anopheles gambiae 中建立基因靶向的过程中开发的。尽管预期的由 FLP 介导的切除步骤未能在蚊虫生殖系中实现，但对各组成品系的分析显示，稀有切位归巢核酸内切酶 I-SceI 在生殖系中具有高效活性，并且 I-SceI 诱导的双链断裂在修复时明显偏向于基于同源性的修复。在不同的报告系统和供体构型中，切割结果主要由单链退火、微同源介导修复、依赖合成的链退火以及类似基因转换的事件所主导，而经典非同源末端连接的证据则相对有限。 在为区分基因转换与配子丢失而设计的互交实验中，I-SceI 切割还产生了遗传偏倚，这一结果与被切割等位基因发生转换以及携带严重受损供体等位基因的配子回收率降低二者一致。这些发现表明，在内切酶切割之后，An. gambiae 的生殖系可强烈偏向于同源依赖性修复，同时切割还可通过选择性丢失受损配子而产生类似减数分裂驱动的偏倚。上述结果与在疟疾媒介蚊中设计和解释归巢核酸内切酶及基于 CRISPR 的基因驱动系统具有直接相关性，因为同源定向修复、末端连接以及配子活性之间的平衡将决定驱动效率、抗性形成和传播偏倚。
归巢内切酶基因通过切割缺乏该内切酶盒的同源染色体而传播，随后以内切酶携带染色体为模板进行修复，将被切割的等位基因转化为驱动等位基因的拷贝。这一机制为合成基因驱动系统提供了概念基础，其中包括基于 CRISPR 的驱动系统；这些系统代表了对昆虫害虫进行遗传控制的有前景策略。然而，基因驱动的性能在关键上取决于目标生物生殖系中可利用的修复通路。在此，我们报告了一组转基因检测实验，这些实验最初是作为尝试利用体内生成的线性靶向分子在疟疾媒介蚊按蚊 Anopheles gambiae 中建立基因靶向工作的一部分而开发的。尽管预期的由 FLP 介导的切除步骤未能在该蚊种生殖系中实现，但对各组成品系的分析显示，稀有切割型归巢内切酶 I-SceI 在生殖系中具有高效活性，并且对 I-SceI 诱导的双链断裂表现出显著偏向于同源性基础修复。跨不同报告系统和供体构型，切割结果主要由单链退火、微同源介导修复、依赖合成的链退火以及类似基因转换事件所主导，而经典非同源末端连接的证据则相对有限。在旨在区分基因转换与配子丢失的互交实验中，I-SceI 切割还产生了与以下两种情况一致的遗传偏倚：被切割等位基因发生转换，以及携带广泛受损供体等位基因的配子回收率降低。这些发现表明，在内切酶切割之后，An. gambiae 的生殖系能够强烈偏向于同源依赖性修复，同时切割也可通过选择性丢失受损配子而产生类似减数驱动的遗传偏倚。这些结果与在疟疾媒介蚊中设计和解释归巢内切酶及基于 CRISPR 的基因驱动具有直接相关性；在这些系统中，同源定向修复、末端连接和配子存活力之间的平衡将决定驱动效率、抗性形成及传播偏倚。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.23.733901v1?rss=1
🏷️ 基因驱动 归巢内切酶 同源重组修复 按蚊 生殖系 双链断裂修复