基因编辑可以快速显示基因对营养效果的必要影响

根据Annika Roth在开放获取期刊PLOS Biology上发表的一项新研究,3月21日发表的一项新研究显示,蜜蜂女王和女性工作人员为了应对其独特的饮食,性腺大小的巨大差异需要转换特定的遗传程序。杜塞尔多夫Heinrich-Heine大学的Martin Beye及其同事。该发现可能允许更详细地分析基因和营养的相互作用,从而驱动蜜蜂中的种姓二态性。

女王蜜蜂与不育的姐妹工作者身体不同,身体较大,卵巢增大,会产生蜂巢中的所有后代。未来的女王被喂食含糖丰富的“蜂王浆”作为幼虫,而未来的工作者将获得相对缺糖的“工人果冻”。但是,单独饮食决定女王和工人之间性腺大小差异的程度尚不清楚。

为了探索遗传对性腺大小的影响,作者首先表明,减少糖对雄性性腺大小没有影响,表明饮食不是唯一的影响。接下来,他们使用基因编辑工具CRISPR / Cas9在早期工作者幼虫中选择性地关闭一般女性发育的基因 - 所谓的女性化基因。与传统的遗传筛选不同,这种方法可以快速发现突变的影响,而无需多代饲养和杂交。这是第一项基因编辑工具用于显示蜜蜂突变效应的研究。

关闭女性化基因,低糖饮食对性腺大小没有影响,性腺与男性无人机中常见的相似。作者得出结论,女性化基因必须接通,不仅要产生卵巢,还要允许营养水平影响性腺大小。需要进一步的工作来确定相同的基因是否足以允许在未来的女王中开发大卵巢,这项工作将需要专门追尾的技术。

“由于能够快速筛选基因编辑允许的蜜蜂突变,这项研究很可能为更广泛地研究个体基因和基因通路在免疫防御和行为及发育控制中的作用奠定基础,”Beye说。 。