_ Sistemul Cas9-PE atinge precizie editarea și mutația aleatoare specifică locului în orez

Realizarea agregării diferitelor tipuri de mutații la mai mulți loci genomici și generarea plantele fără transgene din generația T0 reprezintă un obiectiv important în ameliorarea culturilor. Deși editarea primară (PE), ca cea mai recentă tehnologie precisă de editare a genelor, poate realiza orice tip de substituție de bază și inserții sau ștergeri mici, există diferențe semnificative de eficiență între diferitele site-uri de editare, ceea ce face o provocare majoră agregarea mai multor tipuri de mutații în cadrul aceeași plantă.

Recent, o echipă de cercetare colaborativă condusă de Li Jiayang de la Institutul de Genetică și Biologie a Dezvoltării (IGDB) al Academiei Chineze de Științe, a dezvoltat o genă multiplex instrument de editare numit sistemul Cas9-PE, capabil să realizeze simultan o editare precisă și mutageneza aleatorie specifică locului în orez.

Prin coeditarea genei ALSS627I pentru a conferi rezistență la erbicidul bispiribac-sodiu (BS) ca marker de selecție și folosind transformarea tranzitorie mediată de Agrobacterium, cercetătorii au realizat, de asemenea, editarea genelor fără transgene în T0. generație.

Studiul lor este publicat în Trends in Biotechnology.

În ameliorarea culturilor, nu este nevoie doar de o editare precisă pentru a introduce mutațiile funcționale dorite, ci și un anumit grad de mutageneză aleatorie. de dorit. Acest lucru poate fi folosit pentru a elimina genele de reglementare care cauzează fenotipuri nedorite sau afectează trăsăturile agronomice și poate ajuta la generarea de variații superioare neașteptate.

Pe baza acestei nevoi, cercetătorii au dezvoltat o editare primară mediată de Cas9 (Cas9-PE). ) în orez prin restabilirea activității de clivaj monocatenare a nCas9 la activitatea de clivaj dublu catenar a Cas9 de lungime completă. Sistemul Cas9-PE nu numai că își păstrează capacitatea de a efectua o editare precisă cu pegRNA-uri, dar câștigă și noua funcție de mutație aleatoare țintită de către sgRNA, oferind astfel un instrument eficient pentru ameliorarea culturilor.

Studiile anterioare au arătat că editarea precisă a situsului S627I în gena endogene a acetolactat sintetazei (ALS) poate conferi erbicid bispiribac-sodiu (BS) rezistența la orez.

În acest studiu, cercetătorii au folosit sistemul Cas9-PE pentru a introduce editarea precisă a ALSS627I într-un sistem de editare a genelor multiplex pentru a conferi rezistență la BS. Au fost obținute în total 23 de plante de orez, dintre care șapte au avut modificări la site-ul ALSS627I. Printre acestea, trei plante erau ambele lipsite de componente transgenice exogene și aveau modificări precise la site-ul ALSS627I, iar două dintre ele au finalizat agregarea editării precise și a mutațiilor aleatoare la alte gene țintă.

Prin această strategie, Cas9-PE a produs cu succes plante multiplex editate de gene fără transgene în generația T0.

(Fluierul)