Naukowcom z Uniwersytetu Tokijskiego udało się po raz pierwszy wyprodukować genetycznie zmodyfikowane (GM) niesporczaki z gatunku wysoce odpornego przy użyciu technologii CRISPR. Wyniki tego przełomowego badania zostały opublikowane w czasopiśmie PLoS Genetics.

Zespół badawczy pod kierownictwem profesora Takekiego Suzukiego wykorzystał nowo opracowaną metodę DIPA-CRISPR, która pozwala na edycję genów bezkręgowców, w tym owadów, poprzez wstrzyknięcie rybonukleoprotein Cas9 (Cas9 RNP) do jamy ciała samic tuż przed złożeniem przez nie jaj. Dzięki temu RNP Cas9 trafiają do oocytów, co prowadzi do pojawienia się genetycznie zmodyfikowanego potomstwa.

Naukowcy skupili się na niesporczaku partenogenetycznym Ramazzottius varieornatus, którego wszystkie osobniki to samice, a ich jaja rozwijają się w zarodki bez zapłodnienia. Gatunek ten jest wyjątkowo odporny na ekstremalne warunki środowiskowe, w tym na poważne odwodnienie, dzięki produkcji specyficznego białka, które odwracalnie zamienia płynną zawartość komórek w żel.

Wykorzystując jednoniciowe oligodeoksynukleotydy (ssODN), badacze z powodzeniem wyhodowali niesporczaki z wyłączonym genem RvY_01244. Chociaż metoda DIPA-CRISPR i podobne techniki opracowano pierwotnie na stawonogach, to niniejsze badanie wykazało jej skuteczność również u zwierząt niebędących stawonogami, co podkreśla szerokie zastosowanie tej metody do różnych gatunków bezkręgowców, w tym innych niesporczaków.

Zdaniem autorów publikacji, opracowana przez nich metoda powinna ułatwić analizę mechanizmów molekularnych leżących u podstaw skrajnej tolerancji niesporczaków na ekstremalne warunki środowiskowe. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy dla badań nad tymi niezwykłymi organizmami.

System CRISPR, wykorzystany w opisywanym badaniu, został pierwotnie zidentyfikowany w organizmach prokariotycznych (bakterie i archeony), które używają go do obrony przed wirusami. Naukowcy zaadaptowali ten system do opracowania nowych metod edycji genomu, co umożliwiło im to przełomowe odkrycie.

Niesporczaki, zwane również misiami wodnymi, to mikroskopijne bezkręgowce, które są w stanie przetrwać w ekstremalnych warunkach, takich jak całkowite odwodnienie, wysokie temperatury, promieniowanie UV czy nawet ekspozycja na próżnię. Dzięki tej niezwykłej odporności, niesporczaki stały się obiektem intensywnych badań naukowych, a teraz naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego dokonali kolejnego przełomu w ich poznaniu.

Opracowana przez nich metoda DIPA-CRISPR otwiera nowe możliwości w badaniach nad genetyką i fizjologią tych fascynujących organizmów. Odkrycie to może mieć również szersze implikacje, ponieważ technika ta może zostać zastosowana do edycji genów innych bezkręgowców, co może prowadzić do dalszych przełomów w różnych dziedzinach nauki.

Niewątpliwie to odkrycie jest kamieniem milowym w badaniach nad niesporczakami i z pewnością wzbudzi ogromne zainteresowanie w środowisku naukowym na całym świecie. Oczekujemy z niecierpliwością na dalsze doniesienia z tego frontu badań, które z pewnością przyniosą nam jeszcze więcej fascynujących informacji na temat tych niezwykłych organizmów.