С точки зрения новостей — CRISPR-Cas9 изменил генетическое улучшение сельскохозяйственных культур, однако его зависимость от конкретного мотива, примыкающего к протоспейсеру (PAM), последовательностей ограничивает возможности и эффективность редактирования. В случае сои, важнейшего источника белка и масла, эти ограничения препятствуют созданию высококачественных и высокоурожайных сортов. Поскольку традиционные методы селекции с трудом успевают за спросом, существует острая потребность в передовых инструментах редактирования генома, которые обходят барьеры, связанные с PAM, и раскрывают весь потенциал точных генетических улучшений сои.
Исследование (DOI: 10.1093/hr/uhae160), проведенное исследователями Северо-Восточного института географии и агроэкологии Китайской академии наук и опубликованное 7 июня 2024 г. Исследования в области садоводства представляет систему редактирования без PAM на основе CRISPR-SpRY, которая успешно обходит ограничения традиционного редактирования генома. Этот прорыв позволяет более широко применять его для улучшения сельскохозяйственных культур, повышая эффективность и точность генетических модификаций в селекции сои.
Исследователи разработали новую систему редактирования на основе белка SpRY, которая устраняет необходимость в определенных последовательностях PAM и нацелена на ключевые агрономические гены, такие как GmLOX и ГмФАД2-1А/Б. Исследование показало, что SpRY может производить точные мутации в ранее недоступных участках генома сои. Кроме того, внедрение базовых редакторов на основе SpRY позволило преобразовать цитозин в тимин и аденин в гуанин, что повысило точность редактирования. Высокая эффективность SpRY по нескольким локусам расширяет возможности редактирования генома сои, предоставляя надежный инструмент для молекулярной селекции и функциональной геномики.
Доктор Сяньчжун Фэн, ведущий исследователь, отметил: «Система SpRY представляет собой важнейший шаг вперед в редактировании генома сельскохозяйственных культур. Устранив ограничительную необходимость в последовательностях PAM, мы можем ориентироваться на ранее недоступные сайты, что значительно повышает точность и гибкость селекции. Эта технология способна произвести революцию в генетическом улучшении сои и предоставить новые селекционные ресурсы».
Система редактирования генома SpRY имеет многообещающее значение для селекции и генетических исследований сои, позволяя ускорить создание высокоурожайных сортов превосходного качества. Его возможности базового редактирования расширяют исследования в области функциональной геномики, позволяя проводить точные модификации для улучшения агрономических характеристик. Помимо соевых бобов, эту технологию можно адаптировать и к другим культурам, способствуя устойчивому сельскому хозяйству и глобальной продовольственной безопасности.
###
Ссылки
DOI
10.1093/ч/ухаэ160
Исходный URL-адрес источника
https://doi.org/10.1093/hr/uhae160
Информация о финансировании
Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая, который присуждает номера 32301801 и U21A20215 XC и XF, а Национальный фонд естественных наук Китая присуждает номера 32270433, 32072045 и 31960423 Юн Чжану и XZ.
О Исследования в области садоводства
Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета, занявшим второе место в категории «Садоводство» журнала Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2023. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспонденционные статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.