מערכת CRISPR 3.0 חדשה להפעלת גנים יעילה ביותר בצמחים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


במחקר ב צמחי טבע, Yiping Qi, פרופסור חבר למדעי הצומח באוניברסיטת מרילנד (UMD), מציג מערכת CRISPR 3.0 חדשה ומשופרת בצמחים, ומתמקדת בהפעלת גנים במקום בעריכת גנים מסורתית. מערכת CRISPR זו מהדור השלישי מתמקדת בהפעלת גנים מרובי-שטח, כלומר היא יכולה להגביר את תפקודם של מספר גנים בו זמנית. לדברי החוקרים, מערכת זו מתגאה פי ארבעה עד שש ביכולת ההפעלה של טכנולוגיית ה- CRISPR המתקדמת ביותר, ומדגימה דיוק ויעילות גבוהים בעד שבעה גנים בבת אחת. בעוד ש- CRISPR ידוע לעתים קרובות יותר ביכולות עריכת הגנים שלו שיכולות לדפוק גנים שאינם רצויים, הפעלת גנים להשגת פונקציונליות חיונית ליצירת צמחים ויבולים טובים יותר לעתיד.

"בזמן שהמעבדה שלי ייצרה מערכות לעריכת גנים בו זמנית [multiplexed editing] לפני כן, עריכה היא בעיקר על יצירת אובדן תפקוד לשיפור היבול ", מסביר צ'י." אבל אם אתה חושב על זה, האסטרטגיה הזו סופית, כי אין אינסוף גנים שאתה יכול לכבות ולמעשה עדיין להשיג משהו יקר ערך. . מבחינה לוגית, זוהי דרך מוגבלת מאוד להנדס ולגדל תכונות טובות יותר, ואילו הצמח אולי כבר התפתח למסלולים שונים, מנגנוני הגנה ותכונות שרק זקוקים לדחיפה. באמצעות הפעלה, אתה יכול באמת להעלות מסלולים או לשפר את היכולת הקיימת, אפילו להשיג פונקציה חדשה. במקום לכבות דברים, תוכלו לנצל את הפונקציונליות הקיימת כבר בגנום ולשפר את מה שאתם יודעים שהוא שימושי. "

במאמרו החדש אישרו צ'י וצוותו את מערכת CRISPR 3.0 באורז, עגבניות וערבידופסיס (מיני צמחי הדגם הפופולאריים ביותר, הידועים בכינויו גרזן). הצוות הראה שניתן להפעיל בו זמנית סוגים רבים של גנים, כולל פריחה מהירה יותר כדי להאיץ את תהליך הרבייה. אך זהו רק אחד היתרונות הרבים של הפעלה מרובת-ריבועים, אומר צ'י.

"קיום תהליך הרבה יותר יעיל להפעלה מרובת-יכול יכול לספק פריצות דרך משמעותיות. לדוגמה, אנו מצפים להשתמש בטכנולוגיה זו כדי לסנן את הגנום בצורה יעילה ואפקטיבית יותר לגנים שיכולים לעזור במאבק נגד שינויי האקלים והרעב העולמי. אנחנו יכולים לתכנן, להתאים, לעקוב אחר הפעלת גנים באמצעות מערכת חדשה זו בקנה מידה גדול יותר כדי לבדוק גנים בעלי חשיבות, וזה יאפשר מאוד גילוי ומדעי תרגום בצמחים. "

מכיוון שבדרך כלל CRISPR נחשב כ"מספריים מולקולריים "שיכולים לחתוך DNA, מערכת הפעלה זו משתמשת ב- CRISPR-Cas9 מושבת שיכול רק להיקשר. ללא יכולת לחתוך, המערכת יכולה להתמקד בגיוס חלבוני הפעלה לגנים ספציפיים בעלי עניין על ידי קשירה למקטעי DNA מסוימים במקום. צ'י בדק גם את גרסת ה- SpRY שלו של CRISPR-Cas9 המרחיבה מאוד את היקף מה שניתן למקד להפעלה, כמו גם צורה מושבתת של מערכת ה- CRISPR-Cas12b האחרונה שלו כדי להראות צדדיות במערכות CRISPR. זה מראה את הפוטנציאל הגדול של התרחבות להפעלה מרובת-תחומים, שיכולה לשנות את הדרך בה הנדסת הגנום עובדת.

"אנשים תמיד מדברים על כך שלפרטים יש פוטנציאל אם אתה יכול לטפח ולקדם את כישרונותיהם הטבעיים", אומר צ'י. "הטכנולוגיה הזו מרגשת אותי מכיוון שאנחנו מקדמים את אותו הדבר בצמחים – איך אתה יכול לקדם את הפוטנציאל שלהם לעזור לצמחים לעשות יותר את היכולות הטבעיות שלהם? זה מה שהפעלת גנים מרובת-יכול יכולה לעשות, והיא נותנת לנו כל כך הרבה חדשים הזדמנויות לגידול ושיפור גידולים. "

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת מרילנד. מקורי שנכתב על ידי סמנתה ווטרס. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-24 20:55:11

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר