Teave

Teadlased kasutavad saagikuse suurendamiseks redigeerimiskindlat maisi CRISPR-i

Teadlased kasutavad saagikuse suurendamiseks redigeerimiskindlat maisi CRISPR-i

Teadlased on kasutanud CRISPR / Cas9 kandvaid õietolmu raskesti redigeeritavate põllukultuuride, näiteks maisi geneetiliseks redigeerimiseks, avades ukse uutele viisidele olulise saagi suurendamiseks.

CRISPR / Cas9, mida kasutatakse redigeerimiskindlates maisikultuurides

Põhja-Carolinas asuva põllumajandusettevõtte Syngenta teadlased on avastanud uudse viisi, kuidas kasutada CRISP / cas9 geenitöötlusvõtteid olulistel maisisortidel, mis on osutunud protsessi suhtes eriti vastupidavaks, kirjutab ajakiri Science.

Teadlased kasutasid geneetiliselt muundatud taime õietolmu vahendina, et viia soovitud geneetilised muudatused teise taime rakkudesse. Nad kirjeldavad oma tehnikat täna ajakirjas Nature Biotechnology avaldatud artiklis.

VAATA KA: UUS CRISPR-TEHNOLOOGIA VÕIB MUUTA ÜHE DNA GENOOMI KIRJA

Mõne taimeliigi sordi puhul võib geenide redigeerimine olla keeruline, kuna taime rakuseinad on liiga paksud, et raku genoomi muutev mehhanism jõuaks tegelikult sinna, kuhu ta peab minema. Loomarakkudel ei ole jäigad rakuseinad, nagu taimerakkudel, nii et CRISPR / Cas9 ja loomsete rakkude kasutamine on olnud palju lihtsam. Teiste taimede rakuseinad ei ole nii jäigad kui teised ja neid saab redigeerida.

Teadlased on püüdnud leida paremaid ja tõhusamaid viise oluliste põhikultuuride, nagu mais ja nisu, geenide redigeerimiseks kui nende praegused meetodid. Nende lootus on kasutada seda meetodit südamekamate taimede saamiseks, mis suurendavad saagikust.

CRISPR õietolmu kandmine pakub lahenduse

Teadlased, taimebioloog Timothy Kelliher ja Quideng Que, kasutasid maisi jäikadest rakuseintest tungimise probleemi lahendamiseks uudset lähenemist. Nad kasutasid midagi sellist, mida nimetatakse haploidseks induktsiooniks, et viia CRISPR / Cas9 muudatused taimerakkudesse, mis olid osutunud nii kangekaelseks.

Haploidne induktsioon on ebatavaline nähtus, kui õietolm suudab taimi viljastada, kuid ei kanna isase taime geene püsivalt järglastele. Selle tulemuseks on taimed, millel on tolmeldatud taime ainult naissoost kromosoomid, mis muudab need pigem haploidseks kui diploidseks, nagu tavaliselt.

Teadlased võtsid maisisordi, mida on palju lihtsam redigeerida CRISPR / Cas9 abil, ja muutsid taimi, millel oli geeni MATRILINEAL deformeerunud versioon. See geen paneb taime tootma õietolmu, mis käivitab haploidse induktsiooni.

Redigeerides seda taime CRISPR / Cas9 muudatustega, mis olid suunatud resistentsemate maisisortide soovitud tunnustele, suutsid teadlased lasta redigeeritud taime õietolmul soovitud muudatused levitada tolmeldatud CRISPR / Cas9 resistentsetesse taimedesse.

"Peamine uuendus on haploidse indutseerija õietolmu kasutamine omamoodi Trooja hobusena," ütleb Kelliher.

Mittepäritavad omadused

Kuigi seda tehnikat on seni tehtud ainult laboris, ei oleks muret, et need muudatused muudaksid redigeeritud maisi jäädavalt, kui seda tehtaks põllukultuuridele.

Kuna CRISPR / Cas9 kannab ainult õietolm. Kuna need muutused ei levita järglastele ega DNA-le, mõjutab see ainult tolmeldatud taime, kaob geenitöötlusaparaat pärast viljastamist ja sel hetkel tolmeldatud taim soovitud muudatuste saanud.

"See on suurepärane töö," ütleb Luca Comai California ülikoolist Davisist, kelle labor on varem Syngentalt rahastatud, kuid ei osalenud selles uuringus. "See on kujutlusvõimeline, ühendades kaks tehnoloogiat: haploidne induktsioon ja genoomi redigeerimine."


Vaata videot: CRISPR Explained (Oktoober 2021).