Informație

Oamenii de știință folosesc CRISPR pe porumbul rezistent la editare pentru a crește randamentele

Oamenii de știință folosesc CRISPR pe porumbul rezistent la editare pentru a crește randamentele

Oamenii de știință au folosit polenul care transportă CRISPR / Cas9 pentru a edita genetic culturi greu de modificat, cum ar fi porumbul, deschizând ușa către noi modalități de creștere a producțiilor importante de culturi.

CRISPR / Cas9 utilizat pe culturi de porumb rezistente la editare

Oamenii de știință de la firma agricolă din Carolina de Nord, Syngenta, au descoperit o modalitate nouă de a utiliza tehnici de editare a genelor CRISP / cas9 pe soiuri importante de porumb care s-au dovedit deosebit de rezistente la proces, potrivit revistei Science.

Cercetătorii au folosit polenul de la o plantă modificată genetic ca mijloc de a livra modificările genetice dorite în celulele altei plante. Ei își descriu tehnica într-o lucrare publicată astăzi în revista Nature Biotechnology.

VEZI ȘI: NOUA TEHNOLOGIE CRISPR AR POATE SCHIMBA O SINGURĂ LITERĂ DE GENOM ADN

Pentru unele varietăți de specii de plante, editarea genelor poate fi dificilă, deoarece pereții celulari ai plantei sunt prea groși pentru ca mecanismul care editează genomul celulei să ajungă acolo unde trebuie să ajungă. Celulele animale nu au pereții celulari rigizi pe care le au celulele vegetale, astfel încât a fost mult mai ușor să folosiți CRISPR / Cas9 și celulele animale cu un efect deosebit. Peretii celulelor altor plante nu sunt la fel de rigizi ca alții și pot fi editați.

Oamenii de știință au încercat să găsească modalități mai bune și mai eficiente de a modifica genele culturi importante de bază, cum ar fi porumbul și grâul, decât metodele actuale pe care le au la dispoziție. Speranța lor este să folosească tehnica pentru a produce plante mai îndrăznețe, ceea ce va crește randamentul culturilor.

CRISPR care transportă polen oferă o soluție

Cercetătorii, biologul vegetal Timothy Kelliher și Quideng Que, au folosit o abordare nouă pentru a rezolva această problemă de penetrare a pereților celulari rigizi ai porumbului. Ei au folosit ceva cunoscut sub numele de inducție haploidă pentru a transporta modificările CRISPR / Cas9 în celulele vegetale care s-au dovedit atât de încăpățânate.

Inducția haploidă este un eveniment neobișnuit atunci când polenul este capabil să fertilizeze plantele, dar nu transferă permanent genele plantei „masculine” la descendenții săi. Acest lucru are ca rezultat plante care au doar cromozomii „feminini” ai plantei polenizate, făcându-le mai degrabă haploide decât diploide, așa cum se întâmplă în mod normal.

Cercetătorii au luat un soi de porumb mult mai ușor de editat cu CRISPR / Cas9 și au editat plante care aveau o versiune deformată a genei MATRILINEAL. Această genă face planta să producă polen care declanșează inducția haploidă.

Prin editarea acestei plante cu editări CRISPR / Cas9 care vizau trăsăturile dorite în soiurile de porumb mai rezistente, cercetătorii au reușit ca polenul plantei editate să răspândească modificările dorite la plantele rezistente la CRISPR / Cas9 pe care le-a polenizat.

„Inovația cheie este utilizarea polenului inductor haploid ca un fel de cal troian”, spune Kelliher.

Trăsături neheredabile

În timp ce această tehnică a fost realizată doar într-un laborator până acum, dacă ar fi fost efectuată pe culturi într-un câmp propriu-zis, nu există nicio îngrijorare că aceste modificări ar modifica permanent porumbul editat.

Deoarece doar polenul este cel care poartă CRISPR / Cas9. Deoarece aceste modificări nu sunt răspândite la descendenți sau ADN, doar planta polenizată este afectată, aparatul de editare genică dispare după fertilizare, moment în care planta polenizată a primit modificările dorite.

„Este o lucrare strălucitoare”, spune Luca Comai de la Universitatea din California, Davis, al cărui laborator a primit finanțare de la Syngenta în trecut, dar nu a făcut parte din această cercetare. „Este imaginativ prin combinarea a două tehnologii: inducția haploidă și editarea genomului.”


Priveste filmarea: CRISPR CAS9 Gene Editing Technique, The Full principle Part 2 (Ianuarie 2022).