Evaluación de los parámetros que afectan la expresión génica transitoria mediada en el cáñamo industrial (L.)
Autores: Mohammad, Tasnim; Ghogare, Rishikesh; Morton, Lauren B.; Dhingra, Amit; Potlakayala, Shobha; Rudrabhatla, Sairam; Dhir, Sarwan K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación de los parámetros que afectan la expresión génica transitoria mediada en el cáñamo industrial (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cáñamo industrial
Ingeniería genética
Plataforma de transformación
Edición de genes
Funciones de los genes
Integración de T-DNA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El cáñamo industrial L. es un cultivo económicamente importante que se cultiva principalmente por su fibra, aceite y semillas. Debido a sus aplicaciones crecientes en la industria farmacéutica y a la falta de conocimiento sobre las funciones de los genes en las vías de biosíntesis de cannabinoides, se ha vuelto necesario desarrollar una plataforma de transformación eficiente para la ingeniería genética del cáñamo industrial que permita estudios genómicos funcionales y aplicaciones industriales. Un paso crítico en el desarrollo de la transformación mediada por - en el género de cáñamo es el establecimiento de condiciones óptimas para la entrega de genes T-DNA en diferentes explantes a partir de los cuales se pueden regenerar plántulas completas. Como primer paso en el desarrollo de un método exitoso de transformación mediada por - para la edición genética del cáñamo, se investigaron los factores que influyen en la integración y expresión exitosa de T-DNA (medida por la expresión transitoria de (GUS) y de la proteína fluorescente verde (GFP)). En este estudio, se optimizaron los parámetros para un sistema de agroinfiltración en cáñamo, que se aplica al método de transformación estable. En el presente estudio, probamos diferentes explantes, como hojas de 1 a 3 semanas, cotiledones, hipocotilos, segmentos de raíz, partes nodales y callos derivados de hojas de 2 a 3 semanas. Observamos que las hojas de 3 semanas eran el mejor explante para la expresión génica transitoria. Los explantes de hojas completamente expandidas de 2 a 3 semanas, en combinación con 30 minutos de tiempo de inmersión, 60 uM de nitrato de plata, 0.5 uM de cloruro de calcio, 150 uM de acetosiringona, un compuesto fenólico natural, y una densidad bacteriana de OD = 0.4 resultaron en la mayor expresión de GUS y GFP. El método mejorado de transformación genética establecido en el presente estudio será útil para la introducción de genes extranjeros de interés, utilizando las últimas tecnologías como la edición del genoma, y para estudiar las funciones de los genes que regulan los metabolitos secundarios en el cáñamo.
Descripción
El cáñamo industrial L. es un cultivo económicamente importante que se cultiva principalmente por su fibra, aceite y semillas. Debido a sus aplicaciones crecientes en la industria farmacéutica y a la falta de conocimiento sobre las funciones de los genes en las vías de biosíntesis de cannabinoides, se ha vuelto necesario desarrollar una plataforma de transformación eficiente para la ingeniería genética del cáñamo industrial que permita estudios genómicos funcionales y aplicaciones industriales. Un paso crítico en el desarrollo de la transformación mediada por - en el género de cáñamo es el establecimiento de condiciones óptimas para la entrega de genes T-DNA en diferentes explantes a partir de los cuales se pueden regenerar plántulas completas. Como primer paso en el desarrollo de un método exitoso de transformación mediada por - para la edición genética del cáñamo, se investigaron los factores que influyen en la integración y expresión exitosa de T-DNA (medida por la expresión transitoria de (GUS) y de la proteína fluorescente verde (GFP)). En este estudio, se optimizaron los parámetros para un sistema de agroinfiltración en cáñamo, que se aplica al método de transformación estable. En el presente estudio, probamos diferentes explantes, como hojas de 1 a 3 semanas, cotiledones, hipocotilos, segmentos de raíz, partes nodales y callos derivados de hojas de 2 a 3 semanas. Observamos que las hojas de 3 semanas eran el mejor explante para la expresión génica transitoria. Los explantes de hojas completamente expandidas de 2 a 3 semanas, en combinación con 30 minutos de tiempo de inmersión, 60 uM de nitrato de plata, 0.5 uM de cloruro de calcio, 150 uM de acetosiringona, un compuesto fenólico natural, y una densidad bacteriana de OD = 0.4 resultaron en la mayor expresión de GUS y GFP. El método mejorado de transformación genética establecido en el presente estudio será útil para la introducción de genes extranjeros de interés, utilizando las últimas tecnologías como la edición del genoma, y para estudiar las funciones de los genes que regulan los metabolitos secundarios en el cáñamo.