Des scientifiques de l’Université du Maryland développent CRISPR-Act 3.0, une nouvelle technologie CRISPR pour l’activation multiplex des gènes dans les plantes

Des scientifiques de l'Université du Maryland développent CRISPR-Act 3.0, une nouvelle technologie CRISPR pour l'activation multiplex des gènes dans les plantes CRISPR-Act 3.0 pourrait augmenter considérablement les rendements des cultures et la diversité des plantes dans le monde et aider à lutter contre la faim dans le monde et le changement climatique - poolsuppliers

CRISPR-Act 3.0 pourrait augmenter considérablement les rendements des cultures et la diversité des plantes dans le monde et aider à lutter contre la faim dans le monde et le changement climatique

Les professionnels de laboratoire clinique et les pathologistes qui lisent Dark Daily sont très conscients de la technologie d’ édition de gènes CRISPR . Nous avons couvert le sujet dans plusieurs ebriefings pendant de nombreuses années. Mais combien savent qu’il existe une version de CRISPR spécialement conçue pour l’édition et l’activation des gènes végétaux ?

Des scientifiques de l’ Université du Maryland (UMD) ont développé une nouvelle version de CRISPRa (CRISPR Activation) pour les plantes qui, selon eux, ont quatre à six fois la capacité d’activation des systèmes CRISPRa actuellement disponibles et peuvent activer jusqu’à sept gènes à la fois. Ils appellent leur nouvelle technologie CRISPRa améliorée “CRISPR-Act 3.0”.

Selon un article publié dans la revue Nature Plants , intitulé « CRISPR-Act3.0 for Highly Efficient Multiplexed Gene Activation in Plants », les chercheurs de l’UMD ont développé « un système CRISPRa très robuste fonctionnant dans le riz, Arabidopsis (rockcress) et la tomate ». , CRISPR-Act 3.0, en explorant systématiquement différentes stratégies de recrutement d’effecteurs et divers activateurs de transcription basés sur Streptococcus pyogenes Cas9 désactivé (dSpCas9).

Yiping Qi, PhD
“Alors que mon laboratoire a déjà produit des systèmes d’édition simultanée de gènes [édition multiplexée], l’édition consiste principalement à générer une perte de fonction pour améliorer la culture”, a déclaré Yiping Qi, PhD (ci-dessus), l’un des auteurs de l’étude UMD, en une nouvelle version. “Mais si vous y réfléchissez”, a-t-il ajouté, “cette stratégie est finie, car il n’y a pas de gènes sans fin que vous pouvez désactiver et en fait encore gagner quelque chose de précieux. Logiquement, c’est un moyen très limité de concevoir et de sélectionner de meilleurs traits, alors que la plante a peut-être déjà évolué pour avoir différentes voies, mécanismes de défense et traits qui ont juste besoin d’un coup de pouce. (Copyright photo : Université du Maryland.)

CRISPR-Act 3.0 augmente la fonction de plusieurs gènes simultanément

Les chercheurs de l’UMD ont appliqué avec succès la technologie CRISPR-Act 3.0 pour activer de nombreux types de gènes dans les plantes, y compris la capacité d’accélérer le processus de sélection via une floraison plus rapide. Ils espèrent que l’activation des gènes dans les plantes pour améliorer la fonctionnalité se traduira par de meilleures plantes et cultures.

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«Grâce à l’activation, vous pouvez vraiment améliorer les voies ou améliorer la capacité existante, voire réaliser une nouvelle fonction. Au lieu de fermer les choses, vous pouvez tirer parti de la fonctionnalité déjà présente dans le génome et améliorer ce que vous savez être utile », a déclaré Yiping Qi, PhD , professeur agrégé, Département des sciences végétales et de l’architecture du paysage à l’Université du Maryland, en une nouvelle version UMD .

Les scientifiques ont également noté qu’il pourrait y avoir d’autres avantages à ce type d’activation multiplexée des gènes.

« Avoir un processus beaucoup plus rationalisé pour l’activation multiplexée peut fournir des percées importantes. Par exemple, nous sommes impatients d’utiliser cette technologie pour cribler le génome de manière plus efficace et efficiente pour les gènes qui peuvent aider à lutter contre le changement climatique et la faim dans le monde », a ajouté Qi. “Nous pouvons concevoir, adapter et suivre l’activation des gènes avec ce nouveau système à plus grande échelle pour dépister les gènes d’importance, et cela sera très propice à la découverte et à la science translationnelle chez les plantes.” 

Les chercheurs espèrent que cette technologie pourra avoir un impact majeur sur l’efficacité de la production agricole et alimentaire. 

“Ce type de technologie permet d’augmenter le rendement des cultures et de nourrir durablement une population croissante dans un monde en mutation”, a déclaré Qi. “Je suis très heureux de continuer à étendre les impacts des technologies CRISPR.”

Nourrir les affamés du monde avec CRISPR

CRISPR est un outil robuste utilisé pour l’édition des génomes qui fonctionne généralement comme des “ciseaux moléculaires” pour couper l’ADN. CRISPR-Act 3.0, cependant, utilise CRISPR-Cas9 désactivé qui ne peut que lier et non couper. Cela permet au système de travailler sur l’activation de protéines pour des gènes d’intérêt désignés en se liant à certains segments d’ADN. Les chercheurs de l’UMD pensent qu’il existe un potentiel important pour étendre davantage l’activation multiplexée, ce qui pourrait modifier et améliorer l’ingénierie du génome. 

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“Les gens parlent toujours de la façon dont les individus ont du potentiel si vous pouvez nourrir et promouvoir leurs talents naturels”, a déclaré Qi dans le communiqué de presse de l’UMD. « Cette technologie me passionne parce que nous promouvons la même chose chez les plantes : comment pouvez-vous promouvoir leur potentiel pour aider les plantes à faire plus avec leurs capacités naturelles ? C’est ce que peut faire l’activation génétique multiplexée, et cela nous offre tellement de nouvelles opportunités pour la sélection et l’amélioration des cultures.

CRISPR est développé et amélioré dans de nombreux contextes de recherche, et les connaissances sur la meilleure façon d’utiliser la technologie d’édition de gènes progressent rapidement. Bien que des recherches supplémentaires sur CRISPR-Act 3.0 soient nécessaires pour garantir sa fiabilité, il est passionnant de considérer le potentiel de l’activation des gènes pour augmenter massivement le rendement des cultures dans le monde entier.

Sans parler de la façon dont les nouvelles technologies CRISPR continuent de stimuler les innovations dans les diagnostics de laboratoire clinique et les traitements de médecine de précision. 

JP Schlingman

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