Engineering the genetics of wild mosquito populations to fight infectious disease

对野生蚊子种群进行基因改造以对抗传染病

基本信息

  • 批准号:
    8119463
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 79.45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-09-30 至 2012-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Mosquitoes are essential vectors for major human diseases such as malaria and dengue fever, which together infect hundreds of millions each year, killing millions. Current approaches to disease prevention, which include anti-pathogen drugs and vector suppression through the use of insecticides or environment modification, are insufficient. Replacement of wild mosquito populations with genetically modified counterparts that cannot transmit disease provides an alternative approach to disease prevention. However, mosquitoes carrying genes for disease refractoriness are not expected to have a higher fitness than native mosquitoes, and wild populations are large, dispersed over wide areas, and partially reproductively isolated. Thus, effective population replacement requires that genes conferring disease refractoriness be coupled with a genetic mechanism for driving these genes through the wild population at greater than Mendelian frequencies. We have developed a synthetic selfish genetic element (Medea) that can spread rapidly through a population, even if its presence or that of a linked cargo results in a fitness cost. Medea is the only selfish genetic element that has multiple features required for scientific and social acceptance of transgene release into the wild: the selfish genetic element and its cargo remain tightly linked; possibilities for horizontal spread within other species are limited; transgene recall from the wild and/or cycles of population replacement can be carried out. We will develop Medea and related drive mechanisms for several important mosquito vector species. This work will be carried out in collaboration with others who have developed transgenes conferring disease refractoriness and/or who can carry out cage trials to study selfish element/effector spread and efficacy in populations of uninfected and infected mosquitoes. My goal is to bring population replacement technology to the stage where it can be applied successfully, and the communities involved will have enough confidence the technology can be controlled to allow its use.
蚊子是疟疾、登革热等人类主要疾病的重要传播媒介 发烧每年都会感染数亿人,导致数百万人死亡。当前的 疾病预防方法,包括抗病原体药物和媒介抑制 通过使用杀虫剂或环境改造是不够的。 用转基因蚊子取代野生蚊子种群 传播疾病提供了另一种疾病预防方法。然而, 携带疾病抵抗基因的蚊子预计不会有更高的患病率 适应性比本地蚊子强,而且野生种群数量大、分布广, 并部分生殖隔离。因此,有效的人口更替要求 赋予疾病难治性的基因与驱动的遗传机制相结合 这些基因在野生种群中的传播频率高于孟德尔频率。 我们开发了一种可以快速传播的合成自私遗传元素(美狄亚) 通过人群,即使其存在或相关货物的存在会导致适应成本。 美狄亚是唯一一个自私的遗传元素,具有科学和技术所需的多种特征。 社会对转基因释放到野外的接受度:自私的遗传元素及其货物 保持紧密联系;其他物种内水平传播的可能性有限; 可以进行来自野生环境和/或群体更替周期的转基因召回。 我们将为几种重要的蚊媒开发Medea及相关驱动机制 物种。这项工作将与其他开发者合作进行 转基因赋予疾病难治性和/或谁可以进行笼试验来研究 自私因素/效应器在未感染和感染人群中的传播和功效 蚊子。我的目标是将人口替代技术发展到可以实现的阶段 如果应用成功,相关社区就会有足够的信心 可以控制技术以允许其使用。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Inverse Medea as a novel gene drive system for local population replacement: a theoretical analysis.
逆美狄亚作为当地人口更替的新型基因驱动系统:理论分析。
  • DOI:
    10.1093/jhered/esr019
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Marshall,JohnM;Hay,BruceA
  • 通讯作者:
    Hay,BruceA
General principles of single-construct chromosomal gene drive.
单构建体染色体基因驱动的一般原理。
The developmental transcriptome of the mosquito Aedes aegypti, an invasive species and major arbovirus vector.
  • DOI:
    10.1534/g3.113.006742
  • 发表时间:
    2013-09-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akbari OS;Antoshechkin I;Amrhein H;Williams B;Diloreto R;Sandler J;Hay BA
  • 通讯作者:
    Hay BA
The toxin and antidote puzzle: new ways to control insect pest populations through manipulating inheritance.
毒素和解毒剂之谜:通过操纵遗传来控制害虫种群的新方法。
  • DOI:
    10.4161/bbug.2.5.15801
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Marshall,JohnM
  • 通讯作者:
    Marshall,JohnM
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