Resumen del proyecto

Estamos utilizando modelos matemáticos para determinar las estrategias ideales para los sistemas de impulso genético basados ​​en CRISPR-Cas9 para controlar las plagas de insectos en los cultivos responsables de las principales pérdidas en la producción mundial de alimentos.

El advenimiento de CRISPR-Cas9 La tecnología ha aumentado considerablemente la facilidad de edición del genoma basado en CRISPR. Una posible aplicación de esto es la ingeniería de impulso genético sistemas capaces de difundir deseables los genes en poblaciones y/o suprimir poblaciones. Las aplicaciones iniciales de esta tecnología se han discutido en el contexto del control de mosquitos y las enfermedades que transmiten; sin embargo, la tecnología se aplica ampliamente a especies con tiempos de generación cortos que se reproducen sexualmente, incluidas las plagas de insectos agrícolas. Cada año, entre el 10% y el 16% de la producción potencial mundial de alimentos se pierde a causa de las plagas de insectos. Por lo tanto, las aplicaciones agrícolas de la tecnología de impulso genético podrían proporcionar importantes beneficios sociales al mejorar la seguridad alimentaria y reducir la dependencia de insecticidas ambientalmente destructivos.

Nuestro laboratorio tiene una experiencia sustancial en el desarrollo de modelos matemáticos de sistemas de impulso genético con el fin de controlar las poblaciones de mosquitos y las enfermedades que transmiten. El objetivo de este proyecto es aprovechar esta experiencia para aplicarla a especies de plagas de importancia agrícola. Hemos identificado una variedad de plagas de cultivos de interés a las que se puede aplicar esta tecnología: i) Drosophila suzukii, una plaga mundial que infesta la fruta durante la etapa de maduración; ii) la moscamed, una plaga mundial originaria del Mediterráneo que infesta varias especies de frutas; iii) el gusano rosado, una plaga invasora en la mayoría de las regiones algodoneras del mundo; y iv) el psílido asiático de los cítricos, vector del huanglongbing de los cítricos. virus Presente en Asia y el sur de Estados Unidos. Para cada una de estas especies, utilizaremos modelos matemáticos para determinar arquitecturas óptimas de impulso genético basadas en CRISPR-Cas9 que podrían tener éxito en controlar su impacto agrícola y al mismo tiempo garantizar la bioseguridad a través de la capacidad de remediarlas del medio ambiente en caso de consecuencias negativas o un cambio en la opinión pública.