Pesquisadores criam vespas mutantes de olhos vermelhos

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Pesquisadores do laboratório Akbari da UC Riverside trouxeram uma nova linhagem de vespas mutantes de olhos vermelhos para o mundo.

As vespas foram criadas para provar que a tecnologia de corte de genes CRISPR pode ser usada com sucesso nas minúsculas vespas parasitas, dando aos cientistas uma nova maneira de estudar alguns fatos interessantes sobre a biologia das vespas, como o dos machos poderem converter toda a sua progênie em machos usando elementos genéticos.

Ninguém sabe como esse elemento genético em algumas vespas machos “pode de alguma forma matar os embriões femininos e criar apenas machos”, disse Omar Akbari, professor assistente de entomologia que liderou a equipe de pesquisa. “Para entender isso, precisamos perseguir seus cromossomos de PSR (proporção sexual paterna), talvez por regiões mutantes do cromossomo PSR para determinar quais genes são essenciais para sua funcionalidade”.

Eles usaram a relativamente nova tecnologia CRISPR, que permite aos cientistas injetar componentes como RNA e proteínas em um organismo com instruções para encontrar, cortar e mutar um pedaço específico de DNA. Em seguida, os pesquisadores podem ver como a interrupção do DNA afeta o organismo.

O objetivo final, no caso de Akbari, é entender melhor a biologia de vespas e outros insetos, para que eles possam encontrar uma maneira de controlar insetos que destroem colheitas ou propagam doenças como a malária.

Mas o primeiro passo foi descobrir como usar a tecnologia CRISPR em um organismo tão pequeno, algo que ninguém nunca tinha feito antes, em grande parte porque o trabalho é bastante assustador, disse Akbari. Isto é porque as vespas da joia colocam seus ovos minúsculos dentro de uma pupa de mosca varejeira, que teve que ser descascada expô-los.

O quão minúsculo? Imagine o saco do ovo da mosca como aproximadamente o tamanho de um feijão pequeno, disse Akbari, e ovos da vespa da joia “aproximadamente um quarto do tamanho de um grão do arroz … Você está essencialmente puxando um ovo pequeno para fora de um ovo maior, Injetando-o com componentes para mutar o DNA e, em seguida, colocando-o de volta no ovo maior para se desenvolver “.

No caso das vespas mutantes de Akbari, a equipe decidiu cortar os genes que controlam a cor dos olhos normalmente pretos da vespa.

“Nós queríamos alvejar um gene que fosse óbvio, e nós soubemos através de estudos precedentes que se o gene para a pigmentação do olho fosse retirado, elas teriam os olhos vermelhos, assim isso pareceu um bom alvo para a interrupção genética,” disse Akbari. “Grandes e belos olhos vermelhos são algo que você não vai perder.”

Mas criar essa interrupção demandou algum trabalho – bem, muita coisa a fazer, disse Akbari. “Você tem que usar uma agulha muito, muito fina e um microscópio e injetar individualmente centenas de milhares de embriões, mas no final, desenvolvemos um protocolo que pode ser usado para cortar o DNA neste organismo, e nós mostramos que ele funciona.”

A técnica é desafiadora, disse Akbari, “mas é possível de ser aprendida.Você precisa de uma mão realmente estável e que exige muita paciência em micro manipulação – que se pode aprender ao longo do tempo. Ming Li, um pesquisador pós-doutorado em nosso laboratório domina a técnica.”

E aqueles olhos vermelhos? Eles não sumir tão cedo. Os cortes no DNA criaram uma vespa mutante com traços hereditários, o que significa que esses olhos vermelhos serão transmitidos para todos os seus descendentes no futuro – uma qualidade importante para os pesquisadores que estão procurando uma linha estável de insetos para estudar.

Os resultados foram publicados nos Relatórios Científicos da Nature em um artigo intitulado “Geração de mutações germinativas hereditárias na vespa de joia Nasonia vitripennis usando CRISPR / Cas9”. (Generation of heritable germline mutations in the jewel wasp Nasonia vitripennis using CRISPR/Cas9)

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