C自然资源保护主义者和生物伦理学家常常对被称为“基因驱动”的基因工程的包装抱有好奇、兴奋和恐惧的混合态度。基因驱动违反了正常的遗传规则，确保它们能遗传给宿主的所有后代，而不仅仅是一半;因此，它们具有迅速而不可逆转地改变一个人口的令人不安的潜力。许多关于基因驱动的争论都集中在使用它们来控制危险的害虫的实用性(以及狂妄自大)上，因为昆虫是基因驱动被证明起作用的唯一动物。
现在已经改变了。在一个这周的报纸自然，加州大学的生物学家，圣地亚哥首次证明了当前基因驱动技术的首次也可以工作 - 至少在哺乳动物：鼠标左右。他们的发现突出了将基因驱动器在现实世界中工作的潜力，也是显着的限制。至少有一段时间来，这些类型的“活性遗传学”技术可能更有用作实验室工具，而不是加工自然的仪器。
弗雷德·古尔德，北卡罗来纳州立大学的昆虫学家和进化生物学家，将基因驱动为库尔特·维诺特的小说中的虚构物质冰 - 九猫的摇篮：冰淇淋的形式冻结了所有其他水的冰。基因驱动器迅速蔓延，因为它们是自发地将自己从母体染色体复制到匹配的父系中的遗传元素或反之亦然。在复制本身的过程中，基因驱动器还可以在其插入点添加，删除或修改基因。回到2003年，提出了基因驱动作为理论上的可能性，但2012年CRISPR / CAS9基因组的出现突然使它们变得更加可行。
虽然法律限制的结合，道德问题和对意外后果的恐惧已经阻止了在野外测试的基因驱动器，但他们可能会诱惑的假设良好的诱惑已经强迫科学家继续学习它们。通过渲染，稳定的基因驱动器可以可以说是节省数百万的生命按蚊能抵抗疟疾寄生虫感染的蚊子。
兴趣在开发基因驱动器中的兴趣也很高，以抑制大鼠和小鼠，这是侵入物种往往令人抑制的野生动物。在北太平洋的一个关键的信天翁繁殖地上，鸟类几乎淹没了一个世纪以前的掠夺性大鼠。大规模的中毒活动消除了大鼠，并在1995年拯救了信天翁 - 但保护主义者宁愿拥有较少的猛击武器，用于在其他情况下停止不需要的哺乳动物。（根据一年前的报道，中途岛的小鼠现在正在成为对鸟类的新威胁。）
您可以在以前无法制造的根本复杂的动物。
然而，首先绘制了发展生物学家金伯利·库珀在老鼠身上尝试基因驱动技术不是保护而是进化。在加州大学圣地亚哥分校的实验室里，她和她的同事们研究跳鼠的进化。跳鼠是一种长腿啮齿类动物，以两足跳跃的步态行走，它与数千万年前的老鼠谱系分道扬镳。库珀和她的同事们正试图通过让实验室老鼠携带更多的跳鼠特征，来寻找导致进化转变的基因变化的未知组合。
然而，这种项目繁重是哺乳动物的繁重，因为所有这些都是通过常规育种将所需基因纳入个体动物的所有。遗传实验通常需要对特征纯合的动物，这意味着它们在其母体和父系染色体上携带相关基因的副本。为了创建一个纯合的鼠标，仅仅是感兴趣的三个突变，研究人员可能需要用单染色体突变交叉数百或甚至数千只小鼠。Cooper的Jerboa项目可以很容易地表明需要对10种或更多基因纯合的小鼠。
“我一直认为这是不可能的，因为结合多件事的遗传是小鼠的一团糟，”她说。“你需要这么多动物。花了很多时间和这么多钱。“
但三年前，她受到鼓舞，跟随UCSD同事的领导华伦天奴Gantz和Ethan Bier.，最近展示了他们在果蝇中称为“活性遗传学”的生物学家。活性遗传学是指使用遗传元素来提升特定性状的遗传，超出格雷戈尔蒙德尔首次观察到的正常50％的速率;Gantz和Bier分类基因驱动器作为活跃遗传学的自我延续形式。
库珀说:“我认识到，同样的技术可以在实验室中应用，在理想情况下提高基因工程版本的遗传率。”这也使她能够从老鼠以外的物种中引入基因。“你可以制造出以前可能无法制造的基因复杂的动物。”
他们在他们的新论文中描述，库珀和她的团队设计了一种活跃的遗传学机制这使得“标记”基因能够在老鼠谱系中迅速传播。库珀强调，从技术上讲，他们所做的并不是基因驱动:作为一种安全措施，她的机制的两个组成部分——一个负责切割DNA，另一个负责瞄准切割的目标——被分离到基因组的不同部分。这种分离防止了该机制在多代人之间不可控制地扩散。然而，它的成功证明了哺乳动物基因驱动的概念。
即便如此，成功伴随着警告。意外地，Cooper的活跃遗传系统在雄性小鼠中没有工作，只有女性。甚至在女性中，该机制最多只工作了大约70％。
“如果有人试图使用这种类型的机制建立一个基因驱动，那么它不会很快地通过人口传播，可能不会持续存在，”库珀说。对女性的限制将降低基因驱动器的效率，以发展新的实验室动物，但至少可以加快育种过程。
她和她的同事们怀疑，基因复制机制在男性和女性身上表现的不同，是因为精子和卵子的制造方式存在细微的差异。在一个制造卵子的细胞中，成对的染色体可能会在生产过程的早期相互排列，提高了如果其中一条染色体被切断，细胞将用伴侣的所需DNA修复它的几率。库珀说:“如果时机合适，我们也许能提高效率，让它在雄性身上发挥作用。”
安东尼·詹姆斯是加州大学的分子遗传学家Irvine表示，随着一些改进，活跃的遗传学最终应该有助于生产各种领域需要遗传研究的复杂实验室动物，为今天的技术提供更有效的替代方案。（詹姆斯与甘兹和佩尔在实验上合作蚊子抗疟疾基因驱动他说，在2015年。）过去，许多基因的特定组合的常规育种小鼠可能已经在过去的十年中占据了十年;活跃的遗传学可能缩短到一两年或两年。
另一种方法是用CRISPR将基因一个接一个地插入老鼠体内，但他相信活性基因也会比这种方法更好。他说:“常规的CRISPR有利于修改已经存在的基因。”“但如果你想添加基因，或者替换它们，基因驱动系统会更好。”
表达的热情布鲁斯·康克林他是旧金山格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的遗传学家，他写道对库珀研究的评论为了自然美国人则更有节制。他说:“这很有价值，但有了CRISPR，我们(已经)可以非常快地做出非常复杂的模型。”尽管如此，他还是对这项工作表示赞赏，因为它突出了男性和女性细胞生物学中被忽视的差异。他认为，这项工作所倡导的积极的遗传学方法可能有助于理解DNA修复和分子生物学中的其他基本机制。
考虑到对基因驱动的潜在用途存在争议，在哺乳动物中创造基因驱动似乎比在昆虫中更难，库珀看到了这一事实的光明一面。提高哺乳动物活跃遗传学的效率将需要几年时间。她说:“与此同时，我们可以严肃地讨论在野外(基因驱动)可以和应该做些什么。”
John Rennie加入了广达电脑杂志作为2017年的副编辑。此前，他花了20年了科学的美国人，他于1994年至2009年担任主编的主编。他创建并举办了一家原创2013电视系列的行星天气渠道他经常出现在美国公共广播公司(PBS)等电视和广播节目中纽姆,美国广播公司的世界新闻现在, NPR的科学星期五，历史频道特殊穴居人的冲突和科学频道系列空间最深刻的秘密。自2009年以来，约翰也是纽约大学科学写作的兼职教授。最近，他是McGraw-Hill教育教育的在线科学百科全书IncessCoce的编辑总监。
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