Les scientifiques utilisent l'outil d'édition de gènes CRISPR pour manipuler le comportement des fourmis
Cette photo montre des travailleurs d'Ooceraea biroi marqués avec des points de couleur pour un suivi comportemental individuel. Crédit: Daniel Kronauer Université Rockefeller
Cette opération OGM (utilisant la technologie CRISPR) change en permanence la lignée germinale de ces fourmis et dans le but spécifique de changer leur comportement social. Les technocrates ne considèrent pas l'éthique ou les résultats défavorables qui se produiront sûrement. ⁃ Éditeur TN
La technologie d'édition de gènes appelée CRISPR a révolutionné la manière dont la fonction des gènes est étudiée. Jusqu'à présent, CRISPR a été largement utilisé pour modifier avec précision des organismes unicellulaires et, plus important encore, des types de cellules spécifiques dans des organismes plus complexes. Deux équipes d’enquêteurs indépendantes ont indiqué que CRISPR avait été utilisé pour manipuler les œufs de fourmis, ce qui entraînait des modifications de la lignée germinale dans chaque cellule des animaux adultes de toute la colonie de fourmis. Les articles paraissent August 10 dans Cellule.
«Ces études sont la preuve de principe que vous pouvez faire de la génétique chez les fourmis», déclare Daniel Kronauer, professeur adjoint à l'Université Rockefeller et auteur principal de l'une des études. «Si vous êtes intéressé par l'étude des comportements sociaux et de leur base génétique, les fourmis sont un bon système. Désormais, nous pouvons éliminer tout gène qui, selon nous, influencera le comportement social et constatera ses effets. »
Parce qu'elles vivent dans des colonies fonctionnant comme des superorganismes, les fourmis constituent également un modèle précieux pour l'étude de systèmes biologiques complexes. Mais les colonies de fourmis ont été difficiles à cultiver et à étudier en laboratoire à cause de la complexité de leur cycle de vie.
Les équipes ont trouvé un moyen de contourner ce problème en utilisant deux espèces de fourmis différentes. L’équipe Rockefeller a employé une espèce appelée fourmis raides clonales (Ooceraea biroi), qui manque de reines dans leurs colonies. Au lieu de cela, des œufs simples non fécondés se développent sous forme de clones, créant un grand nombre de fourmis génétiquement identiques par parthogenèse. «Cela signifie qu'en utilisant CRISPR pour modifier des œufs isolés, nous pouvons rapidement développer des colonies contenant la mutation génique que nous voulons étudier», explique Kronauer.
L'autre équipe, une collaboration entre des chercheurs de l'Université de New York et de la NYU School of Medicine, de l'Arizona State University, de la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie et de l'Université Vanderbilt. , utilisé des fourmis sauteuses indiennes (saltator Harpegnathos). «Nous avons choisi cette espèce parce qu'elle possède une caractéristique particulière qui facilite la transformation des ouvrières en reines», explique Claude Desplan, professeur d'argent à NYU et l'un des principaux auteurs de la deuxième étude. Si la reine meurt, les jeunes fourmis ouvrières commenceront à se battre pour la domination. Finalement, l'un d'eux devient un «pseudoqueen» - également appelé gamergate - et est autorisé à pondre des œufs.
«Dans le laboratoire, nous pouvons injecter n'importe quel embryon de travailleur pour changer sa constitution génétique», explique Desplan. «Nous convertissons ensuite le travailleur en un pseudoqueen, qui peut pondre des œufs, propager les nouveaux gènes et engendrer une nouvelle colonie.»
Desplan, co-auteur principal Danny Reinberg, chercheur de l'Institut médical Howard Hughes à NYU Langone, et Shelley Berger, professeur à l'Université Daniel S.Och dans les départements de biologie cellulaire et développementale et de biologie à Penn, ont commencé à étudier ces fourmis il y a plusieurs années. comme un moyen d'en apprendre davantage sur l'épigénétique, qui fait référence à des changements dans l'expression génique plutôt qu'à des changements dans le code génétique lui-même. «Les reines et les fourmis ouvrières sont génétiquement identiques, essentiellement des sœurs jumelles, mais elles se développent très différemment», explique Desplan. «Cela en fait un bon système pour étudier le contrôle épigénétique du développement.»
Le gène que les deux équipes de recherche ont éliminé avec CRISPR est appelé orco (corécepteur du récepteur odorant). Les fourmis ont 350 gènes pour les récepteurs odorants, un nombre prohibitif à gérer individuellement. Mais en raison de la biologie unique du fonctionnement des récepteurs - un grand coup de chance, dans ce cas - les enquêteurs ont pu bloquer la fonction des 350 avec un seul KO. «Chacun de ces récepteurs doit faire équipe avec le corécepteur Orco pour être efficace», explique Waring Trible, un étudiant du laboratoire de Kronauer et le premier auteur de l'étude Rockefeller. Une fois que le gène a été éliminé, les fourmis ont été efficaces. aveugles aux signaux de phéromones qu'ils utilisent normalement pour communiquer. Sans ces signaux chimiques, ils deviennent asociaux, errant hors du nid et échouant à chasser pour se nourrir.
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