24 Жовтня 2021

Відкрито новий спосіб отримання сільгоспкультур, стійких до патогенів

Група дослідників з Інституту молекулярної і клітинної біології рослин (IBMCP), змішаного центру Політехнічного університету Валенсії (UPV) та Іспанської Національної  дослідницької ради (CSIC) зробила відкриття, що дозволяє використовувати технологію CRISPR для отримання нових, більш продуктивних стійких до патогенів сортів сільськогосподарських культур.

CRISPR (CRISPR/Cas9) – потужний інструмент редагування геномів. Він заснований на елементі захисної системи бактерій, який біологи пристосували для внесення змін в ДНК рослин, тварин і навіть людей. Технологія дозволяє внести поправки всього за кілька днів, а не тижнів або місяців.

Незважаючи на розвиток технологій, у випадку рослин редагування генів як і раніше є трудомістким процесом, що вимагає багато часу і витрат. Однак, завдяки проведеним дослідженням, зробити це стало набагато простіше і швидше.

«У рослинах, щоб експресувати реагенти (нуклеазу Cas і спрямовуючі РНК (sgRNA), попередньо повинна бути проведена генетична трансформація рослинної тканини. Зазвичай це здійснюється за допомогою бактерії Agrobacterium tumefaciens. Альтернативою оптимізації цього процесу є використання лінії, трансформованої нуклеазами Cas, наприклад Cas9, і експресія sgRNA вірусним вектором», – каже Хосе Антоніо Дарос, науковий співробітник CSIC в IBMCP.

У процесі редагування, нуклеаза Cas9 розрізає геномну ДНК в потрібному напрямку, керуючись sgRNA. Таким чином, в той час як Cas9 є загальним елементом у всіх процесах редагування, sgRNА змінюються в залежності від гена, який повинен бути відредагований, що робить процес більш складним.

Рішення обертається навколо векторів, отриманих з вірусів рослин, які, завдяки своїй здатності до реплікації і переміщення, можуть експресувати високі рівні sgRNA у всіх тканинах рослини за дуже короткий час.

Дослідники IBMCP розробили новий вектор, отриманий на основі вірусу X картоплі, що дозволяє простим та ефективним способом одночасно експресувати кілька sgRNA.

Результати досліджень показали, як кілька sgRNA можуть експресуватися за допомогою цього вірусного вектора без необхідності розділяти їх сигналами для обробки.

Навіть в цьому випадку високі рівні редагування досягаються в усіх генах. Дослідники IBMCP також перевірили, як можуть бути отримані нові рослини з насіння, зараженого вектором з ідеально відредагованим геномом. Таке технічне рішення значно спростить отримання нових сортів рослин з поліпшеними поживними і агрономічними властивостями.

phys.org

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Погода

Kyiv
рвані хмари
6.2 ° C
7.1 °
4.8 °
68 %
0.9kmh
75 %
Нд
8 °
Пн
8 °
Вт
11 °
Ср
12 °
Чт
11 °