يقوم العلماء بتعديل الجينات للذباب لمحاربة تلف المحاصيل

في عام 2008 ، أ شقت ذبابة الفاكهة المعروفة باسم ذبابة الفاكهة المرقطة طريقها من جنوب شرق آسيا إلى الولايات المتحدة القارية ، ومن المحتمل أن تكون قد ركبت على شحنات الفاكهة. تم اكتشاف الحشرة لأول مرة في حقول التوت في كاليفورنيا ، وانتشرت بسرعة إلى ولايات أخرى.

على عكس ذبابة الفاكهة الشائعة ، التي تنجذب إلى الطعام المتعفن ، تفضل ذبابة الأجنحة المرقطة الفاكهة الناضجة والصحية. باستخدام عضو مسنن يشبه الأنبوب ، تقطع الإناث قشر الفاكهة وتضع بيضها في الداخل. عندما يفقس البيض ، تدمر اليرقات الناشئة المحصول. تتسبب الآفات الغازية في أضرار بمئات الملايين من الدولارات كل عام. للسيطرة عليها ، يعتمد المزارعون على المبيدات الحشرية التي تقتل الحشرات بشكل عشوائي ، بما في ذلك الآفات والحشرات المفيدة. لكن العلماء يعملون على حلول جديدة يمكن أن تحل يومًا ما محل – أو على الأقل تحد من – الحاجة إلى رش الكيماويات.

في الدفيئات الزراعية في ولاية أوريغون ، في الشهر الماضي ، بدأ باحثون من وزارة الزراعة الأمريكية باختبار أحد هذه الأساليب: الذباب المعقم للذكور. تهدف الحشرات المعدلة جينيًا ، والتي تصنعها شركة Agragene للتكنولوجيا الحيوية ومقرها سانت لويس ، إلى قمع تجمعات الذباب البري. الفكرة هي أنه إذا تم إطلاقها في البيئة ، فإن الذكور المعقمة سوف تتزاوج مع الإناث البرية ، مما يؤدي إلى طريق مسدود للخصوبة. يقول برايان ويذربي الرئيس التنفيذي لشركة Agragene: “نرى أن هذه التكنولوجيا قادرة على توفير فواكه وخضروات صحية دون إلحاق الكثير من الضرر بالبيئة”.

استخدم العلماء في الشركة أداة تحرير الحمض النووي Crispr للقضاء على جينين أساسيين في أجنة الذباب – أحدهما يشارك في تكاثر الذكور والآخر في نمو الإناث. نتيجة لذلك ، يفقس الذكور العقيم فقط بينما تموت الإناث. تقول ستيفاني جاميز ، مديرة البحث والتطوير في Agragene: “لا تريد إطلاق سراح الإناث في المجتمع ، لأن هؤلاء هم من يتسببون في الضرر”.

ولكن قبل أن تتمكن الشركة من إطلاق أي حشرات معدلة جينيًا في العراء ، عليها أولاً اختبارها في دفيئات محتواة. من خلال العمل مع باحثين حكوميين ، وبإذن من وزارة الزراعة الأمريكية ، تختبر الشركة مدى قدرة الذكور الذين تم تعديلهم على خفض أعداد الذباب غير المحرر في ظروف الدفيئة ومنع تلف العنب البري الذي ينمو هناك. ستستمر التجارب من شهرين إلى ثلاثة أشهر.

وتتقدم الشركة الآن للوكالة لإجراء اختبارات ميدانية العام المقبل. في نهاية المطاف ، خطة Agragene هي بيع صناديق كرتون صغيرة تحتوي على خادرة ذكور معقمة – المرحلة قبل أن يتحول الذباب إلى بالغ. في هذه المرحلة ، تكون الخادرة شرنقة وغير متحركة ، مما يسهل نقلها إلى المزارع. (يقول ويذربي إن الشركة حاولت شحن الذباب الحي البالغ ، لكن بعض الحشرات ماتت في هذه العملية.) سيتم وضع الصناديق في الحقول ، وعندما يظهر الذباب البالغ ، سوف يبحثون عن الإناث.

يعتقد ويذربي أن نسبة أربعة أو خمسة ذكور معقمة إلى كل برية ستكون ضرورية لسحق السكان ، وستحدد شدة الإصابة في الحقل عدد الحشرات التي سيتم إطلاقها. نظرًا لأن الذكور عقيمون ، فلا يتم إنتاج ذرية عند تزاوجهم مع الإناث. تعيش drosophila المرقطة الأجنحة بضعة أسابيع فقط ، لذلك بمجرد وفاة الجيل الأول ، ستكون هناك حاجة إلى إصدارات متكررة من الذكور المحررين لإبقاء عدد السكان منخفضًا. يقول ويذربي إن الشركة ستبدأ بإصدارات أسبوعية في تجارب الدفيئة ، ولكن في هذا المجال ، قد تكون هناك حاجة إلى إصدارات متعددة في فترة زمنية أقصر.