Пятница, 29.03.2024, 05:13 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1068]
Морские чудовища [982]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1458]
Теория [1196]
Акулы [262]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [170]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [248]
Кальмары,осьминоги [186]
Киты [283]
Копытные [569]
Кораллы [150]
Кошачьи [788]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [349]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [207]
Микроорганизмы [600]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [241]
Мухи,комары [279]
Насекомые [378]
Обезьяны [625]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [633]
Птицы [1104]
Пчелы [341]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [866]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [292]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [202]
Черепахи [130]
Ящерицы [186]

Календарь
«  Январь 2023  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2023 » Январь » 11 » Геном репы отредактировали при помощи прививки

15:48
Геном репы отредактировали при помощи прививки

Биотехнологи из Германии отредактировали геном растения, привив его на модифицированный подвой. Ученые создали химерные растения, прививая два вида крестоцветных на генетически отредактированную резуховидку Таля. Подвой выступил в роли вектора для доставки CRISPR/Cas9 в привой и в семена.

Согласно эксперименту, несколько десятых долей процента от всех молекул мРНК Cas9, синтезированных в корне такого химерного растения, перемещаются в его побег. Предложенную технологию геномного редактирования можно применять для создания новых линий культурных растений. Статья опубликована в Nature Biotechnology.

Система геномного редактирования CRISPR/Cas занимает все больше места в медицинской и сельскохозяйственной промышленности (мы подробно рассказывали о ней в материале «Запомните эти буквы») — в первую очередь манипуляции касаются животных. Но подобные манипуляции с растениями несколько сложнее, чем с животными и бактериальными клетками. Ведь у растительных клеток есть полисахаридная клеточная стенка, а значит, невозможно доставить генетический материал в клетку с помощью электропорации (об этой ветви методик мы рассказывали в новости). И приходится либо действовать вирусными или бактериальными векторами, либо использовать другие методы геномного редактирования. А это сложно и порой требует много времени — особенно если у растения низкая скорость и эффективность полового размножения. К тому же, далеко не для всех культурных растений известны и легкодоступны соответствующие векторы.

Технология CRISPR/Cas работает быстрее, но для каждой новой генетической линии приходится создавать заново вектор.

Биотехнологи из Института молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка под руководством Фридриха Краглера (Friedrich Kragler) предложили способ, как можно сделать вектор для доставки CRISPR/Cas в растение чуть более универсальным. За основу они взяли механизм межклеточного транспорта регуляторных РНК у высших растений.

Известно, что во флоэме находят высокую концентрацию внеклеточных РНК — как матричных, так и регуляторных. Такие РНК снабжены сигналами внеклеточной локализации — тРНК-подобными сигнальными последовательностями (TLS). Крупные молекулы нуклеиновых кислот могут передаваться между клетками через плазмодесмы (по симпласту) или по проводящей системе растений.

Именно этим механизмом и воспользовались ученые. По их задумке, можно создать одну трансгенную линию растений, в чьем геноме закодирована система редактирования генома с сигналом межклеточного транспорта. Если на такое растение привить другое, то РНК системы геномного редактирования дойдут по проводящей системе до растения-привоя и отредактируют ДНК в некоторых клетках. Среди этих клеток окажется и часть гамет. Тогда гибриды, полученные от такого подвоя, будут генетически отредактированными, и при этом в их геноме не будет самой системы CRISPR/Cas.

Ученые решили испытать технологию на популярном модельном объекте физиологии растений — резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana). Они создали линию растения, снабженную направляющей РНК, «выключающей» ген нитратредуктазы (NIA1). Фермент нужен растению для усвоения азота — и если ген не функционирует, а растение растет на среде, бедной азотом, то это заметно по его внешнему виду, что упрощает эксперимент. Другая линия, которую создали авторы исследования, делала растения устойчивыми к гербициду глюфосинату.

Последовательности в генах, кодирующих систему CRISPR/Cas9, были фланкированы TLS-сигналами на основе метиониновой тРНК. Ученые выращивали ростки модифицированных растений до возраста 6-7 дней, после чего срезали их по нижнюю половину гипокотиля, и на них прививали недельные растения резуховидки «дикого типа». Спустя 14 дней после операции, в зависимости от использованных типов TLS, от половины до 90 процентов листьев растений приобрели «азотдефицитный» фенотип.

Секвенирование геномов побегов подтвердило, что в них появилась нефункциональная версия гена NIA1. ПЦР с обратной транскрипцией показала, что примерно каждая тысячная копия РНК Cas9 находится в привое — то есть в той части химерного растения, в геноме которой Cas9 не закодирована. Химерные растения зацвели и дали около 11,7 тысяч семян. Когда ученые секвенировали редактированный участок их генома, они обнаружили 61 случай геномного редактирования. Согласно расчетам, примерно каждый тысячный гибрид первого поколения lдолжен быть гомозиготным.

Но резуховидка не имеет хозяйственного значения, и ученые решили переключиться на родственную ей репу (Brassica rapa). Когда они прививали недельные ростки репы на двухнедельные ростки резуховидки, то в привое оказывалась уже примерно каждая 250-я РНК Cas9 (впрочем, неясно, с чем связан такой рост эффективности генетического редактирования в сравнении с первым экспериментом — с возрастом подвоя или с разной чувствительностью привоев разных видов).

По заключению профессора Краглера с коллегами, можно, прививая хозяйственные растения на уже созданные трансгенные модели, создавать относительно большой спектр новых ГМО, работая изначально с небольшим ассортиментом генетических линий. Для плодовитых культурных растений должно быть достаточно полученной частоты успешного геномного редактирования (каждое 250-е или 1000-е растение). Более того, как предположили ученые, могут существовать механизмы, повышающие чувствительность семян к геномному редактированию в сравнении с вегетативными органами растения — ведь CRISPR/Cas9 в семенах была даже активнее, чем в листьях и цветах.

Конечно, далеко не все травянистые растения легко поддаются прививке, но дальнейшая разработка методики может позволить упростить создание новых генетических линий культурных растений. Вся цепочка создания генетической линии, прививки и получения гибридов первого поколения заняла у авторов статьи около 6-7 месяцев. Но если подвой одной генетической линии использовать много раз для прививки нескольких видов растений, то срок создания новой генетической линии сокращается примерно в два раза — вопрос лишь в дизайне генетических конструктов и в эффективности прививки растений.

https://nplus1.ru/news/2023/01/09/crispr-grafting

Категория: Растения | Просмотров: 155 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Открыли новый вид сусликов, уникальный для Западной Сибири (49)

Вывели корову, которая дает молоко с человеческим инсулином (26)

Самки птиц повели себя как «джентльмены» (29)

Паучиха и севший на нее паук вместе притворились цветком (38)

У собак обнаружили словарный запас (26)

Австралийские энтомологи описали очень пушистого жука-усача (26)

Выбросы CO2 могут повысить биоразнообразие (47)

Нашли новый вид акулы-призрака (30)

Термиты попали в спираль смерти внутри гриба (31)

Синицы вывели птенцов в одном дупле с 25 летучими мышами (33)

Частые встречи с людьми повысили бдительность городских мангустов (31)

Описали новый вид бронированного этозавра (33)

Описали крупнейшего речного дельфина в истории (37)

Энанциорнисовые птицы начали терять зубы уже в раннем мелу (31)

Итальянские протеи покинули пещеры ради охоты на червей (29)

Дятел вышвырнул скворца из дупла (33)

Самки шимпанзе играют со своими детенышами чаще в голодные времена (106)

В глубинах мирового океана обнаружено загадочное звездоподобное создание (56)

Самки китайских лягушек подмигнули понравившимся самцам (34)

Отпечатки лап бигфута найдены вдоль побережья Торки (80)

Вороны-свистуны не унаследовали интеллект матерей (41)

Менопаузу назвали возможной причиной долголетия самок китов (32)

Какое животное почти не изменилось со времен динозавров (41)

Нелетающую птицу назначили верховным хищником эоценовой Антарктиды (47)

Поставили под сомнение превосходство самцов млекопитающих в размерах (50)

Макаки сложили цифры в двух рукавах лабиринта и выбрали оптимальный маршрут (39)

В морской звезде обнаружили соединения против опухолей (47)

Названо животное, которое может исчезнуть в ближайшее время (50)

Приматологи описали жесты коат Жоффруа (49)

Обнаружен новый способ ориентирования у электрических рыб (43)

Бигфут бросил камень в голову сталкера (103)

Впервые описан случай кормления молоком среди амфибий (48)

Как птицы остаются умными, несмотря на маленький мозг (37)

Шимпанзе подсмотрели решение непонятной задачи у обученных сородичей (34)

Шмели решили головоломку благодаря социальному обучению (41)

Изогнутые зубы превратили рот древнего дельфина в клетку для ловли рыбы (63)

Опытные аисты предпочли прямые маршруты миграции (38)

В заповеднике Курильский обнаружили новые для фауны РФ виды бабочек (36)

Выявлена мутация, делающая четверть лабрадоров склонными к ожирению (32)

Слоны засыпали трупы своих детенышей землей (57)

Вырубки леса ухудшат состояние 84% популяций американских лесных ящериц (41)

Гены, запускающие процесс роста светящегося брюшка у светлячков (40)

Исчезновение неуловимого лиса Рэмбо (35)

Самую маленькую кувшинку в мире переоткрыли в Руанде (38)

Как пчелы понимают, где искать нектар (65)

Орнитолог-любитель из США первым в мире увидел 10000 видов птиц (39)

Горбатые киты впервые спарились на глазах у людей (47)

Способность птиц решать головоломки с едой связали с размером мозга и инновационным поведением (49)

Гибкость в выборе жертв подвела хищных рыб в адаптации к изменению климата (82)

Выявили мутацию, которая избавила от хвоста предков людей и приматов (52)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34249)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22487)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (21860)

Русские монстры: от древности до наших дней (20742)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16278)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (15938)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15498)

Морского червя приняли за инопланетянина (14953)

Откуда вынырнули русалки? (14758)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14540)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14285)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14024)

Неведомое существо обитает в Приморье (13644)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13494)

Логово снежного человека обнаружено в США (13354)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12829)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (11969)

Монстры океанов (11624)

10 неожиданно опасных пород собак (11582)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11504)

Морской змей в Черном море (11329)

Кракен - чудовище из морской бездны (11078)

Похороны настоящей… русалки (11072)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10963)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10728)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10666)

Страшное насекомое замечено в Индии (10638)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10531)

Распутывая ДНК бигфута (10519)

Крысы умнее, чем Google (10461)

Когда просыпаются русалки (10411)

Львы дружески трутся друг о друга (10386)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10276)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10114)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10105)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (9986)

Монстры уходят на глубину (9898)

Кого боятся белые акулы (9849)

Морские дьяволы (9772)

Хайгейтские вампиры (9683)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика