I ricercatori introducono un nuovo sistema CRISPR 3.0 per l’attivazione genica altamente efficiente nelle piante

Nello studio di Piante naturaliYiping Qi, professore associato di scienze delle piante presso l’Università del Maryland (UMD), ha introdotto un nuovo e migliorato sistema CRISPR 3.0 per le piante che si concentra sull’attivazione genica piuttosto che sull’editing genetico tradizionale. Questo sistema CRISPR di terza generazione si concentra sull’attivazione di geni multiplexati. In altre parole, le funzioni di più geni possono essere potenziate contemporaneamente. Secondo i ricercatori, il sistema è da quattro a sei volte più attivo dell’odierna tecnologia CRISPR all’avanguardia, dimostrando un’elevata precisione ed efficienza con un massimo di sette geni alla volta. CRISPR è ben noto per la sua capacità di modifica genetica di eliminare i geni indesiderati, ma l’attivazione dei geni per ottenere la funzione è essenziale per realizzare piante e colture migliori per il futuro.

“Il mio laboratorio ha creato un sistema per l’editing genetico simultaneo, [multiplexed editing] In passato, l’editing riguardava principalmente la creazione di una perdita di funzionalità per migliorare le colture», spiega Qi. “Ma quando ci pensi, la strategia è finita perché non ci sono geni infiniti che possono essere spenti e davvero preziosi. Logicamente, progetta e genera tratti migliori. Sebbene in modo molto limitato, le piante possono essersi già evolute e avere vari percorsi, meccanismi di difesa e tratti che richiedono un potenziamento, che può effettivamente migliorare il percorso attraverso l’attivazione. , È possibile migliorare le capacità esistenti o realizzare nuove funzioni. Invece di chiudere le cose, sfrutta le funzioni che già esistono nel genoma per migliorare ciò che sai essere utile. Potere.”

Nel suo nuovo trattato, Qi e il suo team hanno convalidato il sistema CRISPR3.0 in riso, pomodoro e Arabidopsis (la specie vegetale modello più popolare comunemente nota come crescione di roccia). Il team ha dimostrato che molti tipi di geni possono essere attivati ​​contemporaneamente, tra cui una fioritura più rapida e processi di riproduzione più rapidi. Ma questo è solo uno dei tanti vantaggi dell’attivazione multiplex, afferma Qi.

«avere un processo molto più snello per l’attivazione multiplex può fornire un importante passo avanti, ad esempio, per i geni che aiutano a combattere il cambiamento climatico e la fame globale. Non vediamo l’ora di utilizzare questa tecnologia per esaminare il genoma in modo più efficace ed efficiente. Useremo questo nuovo sistema per progettare, regolare e tracciare l’attivazione genica per lo screening di geni importanti. Questo ti permetterà di piantare.. “

Questo sistema di attivazione utilizza CRISPR-Cas9 inattivato, che può solo legarsi, poiché CRISPR è generalmente considerato come “forbici molecolari” in grado di scindere il DNA. Senza la capacità di scindere, il sistema può concentrarsi sul rifornimento di specifici geni proteici attivati sono interessati legandosi a specifici segmenti di DNA. Qi ha anche testato la variante SpRY di CRISPR-Cas9. Ciò amplia notevolmente l’ambito di attivazione e dimostra la diversità dell’intero sistema CRISPR nella forma disattivata del recente sistema CRISPR-Cas12b. Ciò rappresenta un grande potenziale per l’espansione dell’attivazione del multiplexing che potrebbe cambiare i meccanismi dell’ingegneria genomica.

“La gente parla sempre di come le persone abbiano il potenziale se puoi sviluppare e promuovere i loro talenti naturali”, dice Qi. “Questa tecnologia è entusiasmante per me perché siamo la stessa cosa con le piante. Come possiamo promuovere il potenziale per aiutare le piante a fare di più con le loro capacità naturali? Attivazione genica Può e ci offre così tante nuove opportunità per l’ibridazione e la fortificazione delle colture. “

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I ricercatori stabiliscono un nuovo sistema CRISPR-Cas12b praticabile per l’ingegneria genomica delle piante

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Per maggiori informazioni:
Changtian Pan et al, CRISPR-Act3.0 per l’attivazione genica multiplexing altamente efficiente nelle piante, Piante naturali (2021). DOI: 10.1038 / s41477-021-00953-7

Fornito da
Università del Maryland

Citazione: I ricercatori sono molto interessati alle piante (2021, 24 giugno) ottenute da https: //phys.org/news/2021-06-crispr-highly-efficient-gene.html il 25 giugno 2021. Presentazione del nuovo sistema CRISPR 3.0 per un’attivazione genica efficiente

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