抓得住我吗：一种由制动驱动的基因驱动逆转的空间模型
偏微分方程分析
2019-07-15 v2
摘要
利用人工基因驱动（使等位基因偏向遗传、增加其向后代传递的自身传递概率）进行种群管理，随着CRISPR-Cas基因工程的发展正成为一种现实可能。然而，基因驱动可能必须被阻止。已有学者提出“解药”（制动），但迄今为止仅在充分混合种群中研究过。在此，我们考虑一个反应—扩散系统，模拟在野生型种群（适应度1）中释放基因驱动（适应度1-a）与制动（适应度1-b，b≤a）。我们证明，只要驱动适应度至多为1/2且制动适应度接近1，长期来看制动与驱动将共同灭绝。相反，若驱动适应度大于1/2，则共同灭绝不可能发生：驱动与制动持续空间扩散，在入侵尾迹中留下复杂的时空异质遗传模式。基于数值实验，我们主张一个全局共同灭绝猜想：只要驱动适应度至多为1/2，无论制动适应度如何，均成立。证明依赖于对一个相关捕食者—猎物系统的研究，其中猎物具有强Allee效应。我们的结果表明，某些驱动可能无法阻止；并且，如果基因驱动 ever 被部署于自然中，应优先选择阈值驱动——即仅以足够高频率引入时才会扩散的驱动。
引用
@article{arxiv.1812.06641,
title = {Catch me if you can: a spatial model for a brake-driven gene drive reversal},
author = {Léo Girardin and Vincent Calvez and Florence Débarre},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06641},
year = {2019}
}