Directrices para realizar la edición del genoma CRISPR/Cas9 para la validación de genes y la mejora de rasgos en cultivos
Autores: Tsakirpaloglou, Nikolaos; Septiningsih, Endang M.; Thomson, Michael J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Directrices para realizar la edición del genoma CRISPR/Cas9 para la validación de genes y la mejora de rasgos en cultivos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Avances rápidos
Técnicas de edición del genoma de plantas
Aplicaciones de edición del genoma de cultivos
Knockouts basados en CRISPR/Cas9
Expresión génica
Enfoques de mejora de rasgos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Con los rápidos avances en las técnicas de edición del genoma de plantas en los últimos 10 años, ahora son posibles aplicaciones de edición del genoma de cultivos más eficientes y potentes. Los genes candidatos para rasgos clave pueden ser validados utilizando knockouts basados en CRISPR/Cas9 y a través de la regulación al alza y a la baja de la expresión génica. Asimismo, los nuevos enfoques de mejora de rasgos pueden aprovechar la edición dirigida para mejorar la tolerancia al estrés, la resistencia a enfermedades y los rasgos nutricionales. Sin embargo, varios pasos clave en el proceso pueden resultar complicados para los investigadores que podrían ser nuevos en la edición del genoma de plantas. Aquí, presentamos pautas paso a paso y mejores prácticas para un pipeline de edición del genoma de cultivos que debería ayudar a mejorar la tasa de éxito. Los factores importantes en el proceso incluyen un análisis adecuado de la secuencia objetivo y el diseño de ARN guía único (sgRNA), la secuenciación del sitio objetivo en los genotipos de interés, la realización de un ensayo in vitro de ribonucleoproteína (RNP) CRISPR/Cas9 para validar los sgRNAs diseñados, la preparación de los constructos de transformación, considerar un paso de edición de protoplastos como validación adicional y, finalmente, la transformación estable de plantas y la detección de mutaciones mediante secuenciación Sanger y/o de nueva generación. Con estas pautas detalladas, un nuevo usuario debería poder configurar rápidamente un pipeline de edición del genoma en su cultivo de interés y comenzar a avanzar con las diferentes variantes de edición basadas en CRISPR/Cas para la validación de genes y la mejora de rasgos.
Descripción
Con los rápidos avances en las técnicas de edición del genoma de plantas en los últimos 10 años, ahora son posibles aplicaciones de edición del genoma de cultivos más eficientes y potentes. Los genes candidatos para rasgos clave pueden ser validados utilizando knockouts basados en CRISPR/Cas9 y a través de la regulación al alza y a la baja de la expresión génica. Asimismo, los nuevos enfoques de mejora de rasgos pueden aprovechar la edición dirigida para mejorar la tolerancia al estrés, la resistencia a enfermedades y los rasgos nutricionales. Sin embargo, varios pasos clave en el proceso pueden resultar complicados para los investigadores que podrían ser nuevos en la edición del genoma de plantas. Aquí, presentamos pautas paso a paso y mejores prácticas para un pipeline de edición del genoma de cultivos que debería ayudar a mejorar la tasa de éxito. Los factores importantes en el proceso incluyen un análisis adecuado de la secuencia objetivo y el diseño de ARN guía único (sgRNA), la secuenciación del sitio objetivo en los genotipos de interés, la realización de un ensayo in vitro de ribonucleoproteína (RNP) CRISPR/Cas9 para validar los sgRNAs diseñados, la preparación de los constructos de transformación, considerar un paso de edición de protoplastos como validación adicional y, finalmente, la transformación estable de plantas y la detección de mutaciones mediante secuenciación Sanger y/o de nueva generación. Con estas pautas detalladas, un nuevo usuario debería poder configurar rápidamente un pipeline de edición del genoma en su cultivo de interés y comenzar a avanzar con las diferentes variantes de edición basadas en CRISPR/Cas para la validación de genes y la mejora de rasgos.