美国明尼苏达大学开发了高效的植物体内基因编辑方法

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资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2024-01-30

摘要：

近日，美国明尼苏达大学Daniel F Voytas团队在Plant Physiology（IF:7.4）在线发表了发表题为:”Heritable， multinucleotide deletions in plants using viral delivery of a repair exonuclease and guide RNAs”该文章开发了一种高效的植物体内基因编辑方法—VirTREX2-HLDel， 该方法可以获得基因组大片段缺失。并且可以提高低效位点的遗传编辑频率，并获得多点缺失突变株。利用该病毒递送方法减少了组织培养需求，将加速对基因组调控网络的理解。在这篇文章中构建了两种系统：VirTREX2-HLDel-1和VirTREX2-HLDel-2，用此载体递送TREX2和靶向NbPDS的esgRNA（Fig1）。TREX2是一个外切酶，可以切除双链DNA断裂端的碱基，形成突出的单链，tRNAIleu是编码异亮氨酸的转运RNA，可以提高esgRNA在细胞间的系统移动性。作者将这些载体和对照载体(仅含esgRNA)通过烟草花叶病毒(TRV)系统感染Cas9转基因烟草。结果表明，VirTREX2-HLDel-1和VirTREX2-HLDel-2均产生显著高于对照的多核苷酸缺失，获得了PDS基因位点的高频率遗传性缺失突变株。并且VirTREX2-HLDel-1/2产生11-20bp和21-40bp缺失的突变株频率明显高于对照（Fig2A-C）。因此，使用递送TREX2和esgRNA的病毒可以产生高频率的遗传性多核苷酸缺失。并且仅递送TREX2和esgRNA即可实现基因组的多核苷酸缺失，无需将TREX2与靶位点结合。VirTREX2-HLDel显著提高了ATML1-1启动子的多点编辑频率。VirTREX2-HLDel可获得两位点同时存在大于10bp缺失的多点编辑株。对照载体很难获得此类双位点大片段缺失的多点编辑株。VirTREX2-HLDel也显著提高了ATML1-2启动子的编辑频率。