Учени от Texas A&M Университет изследваха способността на CRISPR-Cas9 да нокаутира четири копия на ген в тетраплоидния картоф. Резултатите от това изследване от две части са публикувани в сп. „International Journal of Molecular Sciences“ и сп. „Plant Cell, Tissue and Organ Culture“.
Картофът е важна култура и се нарежда на четвърто място в света след царевицата, ориза и пшеницата по отношение на глобалния производствен тонаж. В допълнение към употребата му като храна, картофеното нишесте има много приложения в преработените храни, хартиената, лепилната и текстилната промишленост. За да проучи способността на системата за генно редактиране CRISPR-Cas9 да нокаутира четири копия на ген в тетраплоидния картоф, екипът използва Agrobacterium метода за доставяне на CRISPR компонентите в картофа. Първото проучване е насочено към картофена линия, съдържаща четири копия на gfp ген (ген на медуза, който позволява базирана на флуоресценция визуализация на неговата активност). Загубата на характерната зелена флуоресценция и секвенирането на gfp гена след генно редактиране с CRISPR показва, че е възможно да се разрушат всичките четири копия на gfp гена, като по този начин се потвърждава, че е възможно да се мутират всичките четири алела на ген в тетраплоидния картоф.
Резултатите от първото проучване, са приложени за нокаутиране на гена gbssI в тетраплоидния картоф (сорт Texas Yukon Gold) с цел премахване на амилозата от нишестето. Нишесте от едно такова нокаут редактиране (T2-7) е напълно лишено от амилоза. Всичките четири алела на gbssI гена в това събитие са мутирали, но растението показаха нормален растеж и характеристики на добива. Това генно редактирано събитие, с нишесте, състоящо се само от амилопектин, може да намери приложения в промишлеността за производство на хартия, лепила, текстил и биопластмаса. Клубеното нишесте от това генно редактиране, поради неговата стабилност при замразяване-размразяване, без нужда от химически модификации, ще бъде полезно за производството на замразени храни. Картофите с нишесте, съдържащо основно амилопектин би трябвало да произвеждат повече етанол за промишлена употреба или за създаване на алкохолни напитки.
Toinga-Villafuerte, S.; Vales, M.I.; Awika, J.M.; Rathore, K.S. (2022) CRISPR/Cas9-Mediated Mutagenesis of the Granule-Bound Starch Synthase Gene in the Potato Variety Yukon Gold to Obtain Amylose-Free Starch in Tubers. Int. J. Mol. Sci. 23, 4640.
Toinga-Villafuerte, S., Janga, M.R., Isabel Vales, M. et al. (2022) Green fluorescent protein gene as a tool to examine the efficacy of Agrobacterium-delivered CRISPR/Cas9 reagents to generate targeted mutations in the potato genome. Plant Cell Tiss Organ Cult.
Източник: Crop Biotech Update
