Reversing insecticide resistance with allelic-drive in Drosophila melanogaster.
Reversing insecticide resistance with allelic-drive in Drosophila melanogaster.
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DOI：
10.1038/s41467-021-27654-1
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发表时间：
2022-01-12
影响因子：
16.6
通讯作者：
Bier E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kaduskar B;Kushwah RBS;Auradkar A;Guichard A;Li M;Bennett JB;Julio AHF;Marshall JM;Montell C;Bier E
在各种害虫和疾病媒介中发现的反复出现的靶位点突变会改变电压门控钠通道 (vgsc) 基因（通常称为击倒抗性或 kdr），从而赋予对常用杀虫剂、拟除虫菊酯和 DDT 的抗性。 kdr 突变的普遍存在对继续使用杀虫剂作为病媒控制手段构成了重大的全球威胁。在这项研究中，我们使用 CRISPR/Cas9 编辑在同基因实验室果蝇菌株中产生常见的 kdr 突变。我们确定了这些突变体对氯菊酯和滴滴涕与溴氰菊酯的不同敏感性，以及两种不同 kdr 突变的对比生理后果。重要的是，我们应用基于 CRISPR 的等位基因驱动，在群体笼中用易受影响的野生型对应物替换抗性 kdr 突变。这一成功的原理验证开辟了许多可能性，包括有针对性地将抗杀虫剂种群恢复到天然易感状态，或者用携带天然存在的寄生虫抗性等位基因的蚊子取代传播疟疾的蚊子。杀虫剂抗性（IR）构成了全球健康的重大挑战。在这里，作者在实验室果蝇菌株中产生了常见的 IR 突变，并使用基于 CRISPR 的等位基因驱动将 IR 等位基因替换为易受影响的野生型对应物，从而为载体控制提供了一种有效的新工具。
A recurring target-site mutation identified in various pests and disease vectors alters the voltage gated sodium channel (vgsc) gene (often referred to as knockdown resistance or kdr) to confer resistance to commonly used insecticides, pyrethroids and DDT. The ubiquity of kdr mutations poses a major global threat to the continued use of insecticides as a means for vector control. In this study, we generate common kdr mutations in isogenic laboratory Drosophila strains using CRISPR/Cas9 editing. We identify differential sensitivities to permethrin and DDT versus deltamethrin among these mutants as well as contrasting physiological consequences of two different kdr mutations. Importantly, we apply a CRISPR-based allelic-drive to replace a resistant kdr mutation with a susceptible wild-type counterpart in population cages. This successful proof-of-principle opens-up numerous possibilities including targeted reversion of insecticide-resistant populations to a native susceptible state or replacement of malaria transmitting mosquitoes with those bearing naturally occurring parasite resistant alleles. Insecticide resistance (IR) poses a major global health challenge. Here, the authors generate common IR mutations in laboratory Drosophila strains and use a CRISPR-based allelic-drive to replace an IR allele with a susceptible wild-type counterpart, providing a potent new tool for vector control.
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DOI：
10.1126/science.aaa5945
发表时间：
2015-04-24
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Gantz VM;Bier E
通讯作者：
Bier E
DOI：
10.1073/pnas.1321024110
发表时间：
2013-12-17
影响因子：
11.1
作者：
Li, Jun;Wang, Xiaohong;James, Anthony A.
通讯作者：
James, Anthony A.
DOI：
10.1534/g3.118.200537
发表时间：
2018-11-06
期刊：
G3 (Bethesda, Md.)
影响因子：
--
作者：
Duneau D;Sun H;Revah J;San Miguel K;Kunerth HD;Caldas IV;Messer PW;Scott JG;Buchon N
通讯作者：
Buchon N
影响因子：
9.8
作者：
Hemingway J;Shretta R;Wells TN;Bell D;Djimdé AA;Achee N;Qi G
通讯作者：
Qi G
影响因子：
5.3
作者：
Ffrench-Constant RH;Bass C
通讯作者：
Bass C