利用合成生物学方法生成用于不育昆虫技术的温度敏感等位基因

《Insect Science》：Synthetic biology approaches to generate temperature-sensitive alleles for the Sterile Insect Technique

sterile insect technique（SIT）通过释放雄性不育昆虫控制害虫种群，利用基因编辑工具（如CRISPR）创制温度敏感突变体并整合野生型基因，避免转基因监管，但需解决雄性决定基因的表达稳定性问题，可能通过调控性别决定相关基因实现。

　　

摘要

不育昆虫技术（SIT）是一种环保、可持续的害虫控制方法，通过大规模释放不育昆虫，利用其无法繁殖的特性来抑制或根除目标害虫种群。SIT的效率可以通过仅释放雄性昆虫来实现，这需要使用基于可选择性隐性可见标记或温度敏感致死（tsl）突变的遗传性别鉴定菌株（GSSs），并通过将野生型等位基因转移到决定雄性的染色体上来增强其效果。通过转移已鉴定或设计的温度敏感等位基因，可以在其他SIT目标物种中生成新型GSSs。利用CRISPR/Cas等精确的基因组编辑工具，可以在目标基因中引入特定突变，并整合野生型拷贝，而无需引入外源DNA。这使得新型GSSs的管理更加便捷，因为它们不被视为转基因生物。然而，在决定雄性的基因位点或染色体上整合和表达基因的可靠性尚不明确。因此，需要额外的策略将温度敏感表型与雌性发育过程联系起来，这可以通过针对参与剂量补偿或性别决定的基因来实现。为了创造温度敏感等位基因，可以利用先进的建模和预测工具进行合理的蛋白质设计，以评估和调整突变对蛋白质稳定性和温度敏感性的影响。此外，新兴的合成生物学技术，如温度诱导的N-降解子或温度敏感的整合酶，为生成温度敏感性提供了强大的工具。这些方法应能实现对导致雌性致死或性别转换的蛋白质的条件控制，从而为在SIT目标物种中仅产生雄性昆虫提供通用的方法。

披露声明

作者声明与本工作无关的任何利益冲突。