Технология "глушения" генов изменяет пол креветок

Израильские ученые разработали новый метод получения однополых популяций гигантских пресноводных креветок (Macrobrachium rosenbergii). Это может повысить продуктивность акваферм и стать методом биоконтроля над инвазивными видами и вредителями.

Мужская половая дифференциация у ракообразных регулируется андрогенной железой. Считается, что она подавляет программу развития по женскому типу, запуская формирование мужских признаков. Удаление этой железы у молодых самцов приводит к их "феминизации" и способности производить яйца. При скрещивании таких "нео-самок" с нормальными самцами всё потомство оказывается мужским.

Для коммерческих ферм популяции, состоящие только из самцов, крайне желательны, так как самцы значительно крупнее самок. Кроме того, отсутствие самок предотвращает расход энергии на репродукцию, что ускоряет рост самцов и увеличивает их конечный размер. Однако хирургическое удаление андрогенной железы неприменимо в промышленных масштабах.

Профессор Амир Саги (Университет Бен-Гуриона в Негеве) и его коллеги обнаружили, что андрогенная железа креветок производит специфические молекулы — инсулиноподобные андрогенные пептиды (IAG). По мнению профессора Саги, они активируют "каскад генов, регулирующих мужскую дифференциацию".

Ученые использовали технологию РНК-интерференции (RNAi) для получения популяций нео-самок. Креветкам вводили последовательность, "глушащую" ген, кодирующий IAG. Это привело к полной половой реверсии самцов, которые стали неотличимы от нормальных самок. Ключевое отличие в том, что эти нео-самки производили исключительно мужское потомство.

"Это первая биотехнология на основе RNAi, когда-либо примененная в аквакультуре, и она открывает будущие возможности", — заявил профессор Саги.

Помимо повышения урожайности на фермах, эта технология может использоваться для контроля над инвазивными ракообразными путем изменения соотношения полов в популяции. Нерепродуктивные креветки также могут служить "устойчивыми агентами биоконтроля" против пресноводных улиток, переносящих болезни (включая шистосомоз) или повреждающих рисовые поля. Поскольку такие креветки не могут сформировать репродуктивную популяцию, нет риска, что они сами станут инвазивным видом.

Исследование было представлено на ежегодном собрании Общества экспериментальной биологии в Манчестере 1 июля 2014 года.