$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
זבוב הים התיכון (medfly) Ceratitis capitata הוא מין קוסמופוליטי כי פירות נזקים בהרחבה וגידולים מעובדים. זה שייך למשפחת Tephritidae, הכוללת מינים מזיקים שונים, כגון השייכים לסוגים Bactrocera ו Anastrepha. Medfly הוא המין הנחקר ביותר של המשפחה הזו, והיא הפכה להיות דוגמא ומופת לא רק לחקר פלישות חרקי 1, אלא גם עבור אופטימיזציה של אסטרטגיות במזיקי 2.
Medfly הוא מין multivoltine שיכול לתקוף יותר מ -300 מינים של בר צמחי תרבות 3,4. הנזק נגרם על ידי שני מבוגרים בשלבים הזחל: הנקבות הזדווגו לחדור את פני השטח של הפרי עבור ההטלה, המאפשר מיקרואורגניזמים כדי להשפיע על איכות המסחרי שלהם, ואילו את ההזנה הזחלים על עיסת הפירות. לאחר שלושה שלבי זחל, זחלים יוצאים מן המארח pupate לתוך האדמה. Ceratitiscapitata מציג חלוקה כמעט כלל עולמי, כולל אפריקה, המזרח התיכון, מערב אוסטרליה, מרכז ודרום אמריקה, אירופה, ותחומי בארצות הברית 5.
האסטרטגיות הנפוצות ביותר להגביל מכת medfly כרוכה בשימוש חומר הדברה (למשל, malathion, Spinosad) ואת טכניקת סטרילית החרקים הידידותית לסביבה (SIT) 6. הגישה האחרונה כרוכה שחרור לטבע של מאות אלפי גברים שניתנו סטרילי על ידי חשיפה קרינה מייננת. ההזדווגות של זכרים מעוקרים כגון לנקבות בטבע התוצאה לא צאצאים, גרימת ירידה בגודל אוכלוסייה, המובילה בסופו של דבר לחיסול. למרות SIT הוכיח יעילות קמפיינים רבים מרחבי העולם, החסרונות העיקריים שלה כוללים את העלויות הגבוהות של גידול וטיהור מיליוני חרקים להשתחרר. סימון של אנשים שוחררו יש להבחין סטרילי מפני חרקים בטבע שנתפסו בשטח במהלךניטור פעילויות וזה מושג כיום באמצעות אבקות ניאון. נהלים אלה הם יקרים ויש לי 7 תופעות לוואי בלתי רצוי.
על מנת לייעל ו / או לפתח גישות יעילות יותר של השליטה על המזיק הזה, ביולוגיה והגנטיקה medfly נחקרו באופן נרחב על ידי חוקרים רבים ברחבי העולם. הזמינות של רצף הגנום medfly 8,9, תקל חקירות רומן על פונקציות גן. התערבות RNA הוא כלי רב עוצמה עבור מחקרים כאלה וזה יכול להיות מושגת באמצעות microinjection של dsRNA (RNA פעמיים תקועים) או siRNA (RNA התערבות קטנה). טכניקה זו נעשתה שימוש, למשל, על מנת להוכיח כי המפל המולקולרי קביעת הזוויג ב C. capitata נשמרת באופן חלקי בלבד ביחס לזה של תסיסנית 10.
הפיתוח של פרוטוקולי microinject עובר medfly מותר ג capitata להיות בלתי הראשוןמיני זבוב -Drosophilid להיות מהונדסים גנטי. כפי ביציו דומות לאלו של תסיסנית, הן מבחינת מורפולוגיה ועמידות בפני התייבשות 11, פרוטוקול להעביר דנ"א פלסמיד לעוברי טרום blastoderm הראשון שפותח עבור ד melanogaster 12,13 בתחילה הותאם לשימוש ב C. capitata. הניסויים הראשונים אפשרו טרנספורמציה נבט אונליין medfly מבוסס על טרנספוזון מינוס 11. בהמשך לכך, המערכת המקורית שונתה 14 תוך שימוש בגישות transposon מבוסס אחרים. זהו המקרה של piggyBac מן פרפראים Trichoplusia ni 15. הפרוטוקול מאז מותאם יותר וזה התיר טרנספורמציה של מיני tephritid אחרים 16-21 וגם של רבים אחרים Diptera 22-31. כל המערכות הללו מסתמכות על השימוש של מערכת טרנספורמציה פלסמיד וקטור / עוזר בינארי אופיינית: מלאכותי, transpo הפגוםבנים שיישאו את הגנים הרצויים הם התאספו לתוך ה- DNA פלסמיד והשתלבו הגנום של החרק על ידי אספקת האנזים transposase 32. מספר קווי medfly המהונדסים נוצר, עם תכונות רבות, כוללים זני נושאת גן קטלני דומיננטי מותנה שגרם קטלני, זנים בייצור צאצאים לגברים בלבד ובכך לא מחייב אסטרטגיות זיהוי מין באמצעים נוספות, זנים עם זרע פלורסנט, אשר עשוי לשפר את הדיוק שלב ניטור SIT 33-37. למרות שחרורו בטבע של האורגניזם מהונדס שחל בדיקות טייס נגד יתושים רק 38,39, לפחות חברה אחת בוחנת מספר זני medfly המהונדסים לשימושם בתחום 40.
microinjection העובר יכול גם לטובת פיתוח כלים הגנום עריכה חדשים, כגון nucleases מפעיל דמוי מפעיל שעתוק (TALENs), חזרות palindromic קצר interspaced התקבצו באופן קבוע (CRISPR) / CRISPR הקשורים nuclease חלבון 9 (Cas9) וגנים endonucleases ביות (HEGs), אשר יאפשר מחקרים האבולוציוניים וההתפתחותיים הרומן, כמו גם הרחבת ארגז הכלים ביוטכנולוגיים זמין. גישות הגנום עריכה כבר מותרות דור מערכות כונן גני יתושים 41, והעבירו אל medfly הוא קרוב. כאן אנו מתארים פרוטוקול אוניברסלי עבור microinjecting חומצות גרעין בעוברים medfly שיכול להיות שימושי עבור כל היישומים הנ"ל.