Перевод: Мария ВОРОБЬЕВА, ГлавАгроном
Группа исследователей из Института молекулярной и клеточной биологии растений (IBMCP), смешанного центра Политехнического университета Валенсии (UPV) и Испанского Национального исследовательского совета (CSIC) сделала открытие, позволяющее использовать технологию CRISPR для получения новых, более продуктивных, питательных и устойчивых к патогенам сортов сельскохозяйственных культур.
CRISPR (CRISPR/Cas9) — мощный инструмент редактирования геномов. Он основан на элементе защитной системы бактерий, который биологи приспособили для внесения изменений в ДНК растений, животных и даже людей. Технология позволяет внести поправки всего за несколько дней, а не недель или месяцев.
Несмотря на развитие технологий, в случае растений редактирование генов по-прежнему является трудоемким процессом, требующим много времени и затрат. Однако благодаря проведенному исследованию сделать это стало гораздо проще и быстрее.
«В растениях, чтобы экспрессировать реагенты (нуклеазу Cas и направляющие РНК (sgRNA)), предварительно должна быть проведена генетическая трансформация растительной ткани, обычно это осуществляется с помощью бактерии Agrobacterium tumefaciens. Альтернативой оптимизации этого процесса является использование линии, трансформированной нуклеазой Cas, например Cas9, и экспрессия sgRNA вирусным вектором».
Хосе Антонио Дарос - научный сотрудник CSIC в IBMCP
В процессе редактирования, нуклеаза Cas9 разрезает геномную ДНК в нужном положении, руководствуясь sgRNA. Таким образом, в то время как Cas9 является общим элементом во всех процессах редактирования, sgRNА изменяются в зависимости от гена, который должен быть отредактирован, что делает процесс более сложным.
Решение вращается вокруг векторов, полученных из вирусов растений, которые, благодаря своей способности к репликации и перемещению, могут экспрессировать высокие уровни sgRNA во всех тканях растения за очень короткое время.
Исследователи IBMCP разработали новый вектор, полученный на основе вируса X картофеля, позволяющий простым и эффективным способом одновременно экспрессировать несколько sgRNA.
Результаты исследования показали, как несколько sgRNA могут экспрессироваться с помощью этого вирусного вектора без необходимости разделять их сигналами для обработки. Даже в этом случае высокие уровни редактирования достигаются во всех генах. Исследователи IBMCP также проверили, как могут быть получены новые растения из семян, зараженных вектором с идеально отредактированным геномом. Такое техническое решение значительно упростит получение новых сортов растений с улучшенными питательными и агрономическими свойствами.
Подготовлено по материалам сайта phys.org .
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном» .