基因驱动利用基因工程在少数个体中产生一个期望的突变，然后通过交配在不到10代的时间内在整个种群中传播。
理论上，这种机制可以用来防止携带疟疾的蚊子传播疾病，或者可能通过破坏入侵物种的繁殖能力来消灭它们。
尽管科学家们已经成功地在实验室中证明了这一概念，但他们发现，野生种群总是会适应并产生对这一方案的抗性。当基因驱动起作用时，它们要么全部存在，要么什么都不存在——没有细微差别——它们会扩散到所有个体，这可能是一个缺点。
2月27日，《自然通讯》杂志发表了康奈尔大学的一项研究，“一种针对区域种群改造的解毒剂CRISPR基因驱动系统”，描述了一种新型的基因驱动，这种基因驱动有可能延缓抗药性。这种方法也可应用于一个区域种群，限制其扩散到其他可能产生不利影响的种群。
“在某种程度上，我们在这里开发的这个新驱动力解决了这两个问题，”计算生物学助理教授、该论文的资深作者菲利普梅瑟(Philipp Messer)说。梅泽实验室的博士后研究员杰克逊·钱珀(Jackson Champer)是第一作者。
在一个经典的基因驱动，称为归巢驱动，一个后代继承一组基因，或基因组，从母亲和另一个从父亲。如果一个后代遗传了一个来自父母一方而不是另一方的驱动基因，这个驱动就会从没有驱动的父母那里复制自己到基因组中。
梅塞尔说:“现在这个个体的两个基因组都有这种驱动力，它将把这种驱动力传递给每一个后代。”
这些驱动器是用CRISPR- cas9基因编辑技术设计的，因此，当驱动器将自身复制到一个新的基因组时，CRISPR机器会在没有驱动器的情况下对染色体进行切割，并粘贴上新的代码。但有时，细胞会修复切口，并随机删除DNA字母。当这种情况发生时，CRISPR基因驱动再也找不到它识别的基因序列来切割，这就产生了一种阻力，阻止了基因驱动的传播。
自然遗传变异——DNA序列变化的另一个来源——也会产生抗性，因为CRISPR基因驱动必须识别短的遗传序列才能进行切割。
梅瑟说:“我们是最早发现这是一个严重问题的实验室之一。”
这篇论文描述了一种新的基因驱动，被称为TARE(毒性解毒剂隐性胚胎)，它的工作原理是针对一种对生物体起作用至关重要的基因。与此同时，只有一个完整的这种基本基因拷贝，这种生物才能存活。TARE驱动器不像回家驱动器那样剪切和粘贴DNA，而只是简单地剪切另一个父母的基因，使其失效。
同时，工程TARE驱动基因的DNA序列已被重新编码;这种基因起作用，但不会被后代识别或切割。如果一个后代继承了两个失去功能的基因，这些个体将无法存活，从而从种群中移除这些拷贝。与此同时，随着能够存活的个体交配，越来越多幸存的后代将携带TARE驱动基因。
只有少数具有归航动机的个体可以在整个种群中传播一种特性。另一方面，TARE驱动器不会将驱动器剪切并粘贴到目标基因中;相反，它们会破坏后代的一个目标基因副本。正因为如此，这一驱动需要群体中更高频率的工程个体来传播。因此，皮重驱动不太可能从一个种群转移到另一个种群。
在实验室实验中，当有TARE基因驱动的果蝇被释放到野生型果蝇的笼子里时，所有笼子里的果蝇在6代内都有TARE驱动。
梅瑟说，研究人员指出，在野生环境中，特别是在非常大的种群中，抗药性确实可以随着皮肉的驱动而进化，但他们认为这需要更长的时间，而且进化的速度要慢得多。
