昆虫基因编辑是复杂的工作,如蟑螂因独特生殖系统限制,过去一直未能透过注射胚胎改造后代。直到现在,日本京都大学与西班牙巴塞隆纳进化生物学研究所团队开发出 DIPA-CRISPR 技术,成功使蟑螂后代产生基因突变,且原则上这种方法适用 90% 以上昆虫物种。


CRISPR 是目前用于研究疾病治疗与预防的主要基因编辑技术,如实验开发出能传播「抗疟疾基因」的蚊子,研究人员手动将 DNA 序列引入生殖细胞,操纵并更改基因组特定位置并借基因传给下一代。


但 CRISPR 迄今难以企及蟑螂与大部分昆虫胚胎,因必须将材料以显微注入早期胚胎,但蟑螂卵有硬壳(卵荚)保护胚胎,因此胚胎注射蛋白过程相当棘手,大幅限制多数昆虫物种的基因编辑研究进展。


实验结果显示,50% 赤拟谷盗与 22% 德国蟑螂后代都成功带有突变遗传(实验为眼睛变色),这是科学家首度成功编辑蟑螂基因。
团队表示,虽然果蝇对这种技术没有反应,但原则上高达 90% 节肢动物物种也能以类似方法编辑基因组,包括螨虫、蜱虫等农业害虫,带来害虫防治、进化生物学与其他领域潜在应用。