Entrega mediada por péptidos que penetran en la célula de ácidos nucleicos que silencian genes a la caña común invasora a través de la aplicación foliar
Autores: Ji, Qing; Kowalski, Kurt P.; Golenberg, Edward M.; Chung, Seung Ho; Barker, Natalie D.; Bickford, Wesley A.; Gong, Ping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Entrega mediada por péptidos que penetran en la célula de ácidos nucleicos que silencian genes a la caña común invasora a través de la aplicación foliar
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Terapia génica
Interferencia de ARN
Especies invasoras
Silenciamiento génico
Péptido que penetra en células
Fitoeno desaturasa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Como herramienta popular para la caracterización de la función de los genes y la terapia génica, el silenciamiento génico basado en la interferencia de ARN (RNAi) ha sido cada vez más explorado para aplicaciones potenciales en el control de especies invasoras. Existen al menos dos obstáculos principales al aplicar este enfoque a plantas invasoras: (1) el diseño y la selección de biomacromoléculas específicas de especies y genes (es decir, agentes de silenciamiento génico o GSA) compuestas de ADN, ARN o péptidos que puedan suprimir la expresión de genes objetivo de manera eficiente, y (2) el vehículo de entrega necesario para penetrar las paredes celulares de las plantas y otras barreras físicas (por ejemplo, las cutículas de las hojas). En este estudio, investigamos la entrega mediada por péptidos que penetran en células (CPP) de múltiples tipos de GSA (por ejemplo, ARN de doble cadena (dsRNA), microARN artificial (amiRNA) y oligonucleótido antisentido (ASO)) para silenciar un gen putativo desaturasa de fitoeno en el juncal común invasor. Tanto la evidencia microscópica como la cuantitativa de la expresión génica demostraron la internalización mediada por CPP de las cargas de GSA y la supresión transitoria de la expresión en hojas tratadas y sistémicas hasta 7 días después de la aplicación foliar. Aunque se probaron varias combinaciones de GSA y tasas y frecuencias de aplicación, observamos limitaciones, incluida la baja eficiencia de silenciamiento génico y la falta de alteración de rasgos fisiológicos, probablemente debido a la baja capacidad de carga del CPP y la caracterización incompleta de los genes que codifican PDS (por ejemplo, el reciente descubrimiento de dos paralogos). Nuestro trabajo sienta una base para apoyar investigaciones adicionales hacia el desarrollo de tecnologías de silenciamiento génico convenientes, rentables, desplegables en el campo y ambientalmente benignas para la gestión de especies invasoras.
Descripción
Como herramienta popular para la caracterización de la función de los genes y la terapia génica, el silenciamiento génico basado en la interferencia de ARN (RNAi) ha sido cada vez más explorado para aplicaciones potenciales en el control de especies invasoras. Existen al menos dos obstáculos principales al aplicar este enfoque a plantas invasoras: (1) el diseño y la selección de biomacromoléculas específicas de especies y genes (es decir, agentes de silenciamiento génico o GSA) compuestas de ADN, ARN o péptidos que puedan suprimir la expresión de genes objetivo de manera eficiente, y (2) el vehículo de entrega necesario para penetrar las paredes celulares de las plantas y otras barreras físicas (por ejemplo, las cutículas de las hojas). En este estudio, investigamos la entrega mediada por péptidos que penetran en células (CPP) de múltiples tipos de GSA (por ejemplo, ARN de doble cadena (dsRNA), microARN artificial (amiRNA) y oligonucleótido antisentido (ASO)) para silenciar un gen putativo desaturasa de fitoeno en el juncal común invasor. Tanto la evidencia microscópica como la cuantitativa de la expresión génica demostraron la internalización mediada por CPP de las cargas de GSA y la supresión transitoria de la expresión en hojas tratadas y sistémicas hasta 7 días después de la aplicación foliar. Aunque se probaron varias combinaciones de GSA y tasas y frecuencias de aplicación, observamos limitaciones, incluida la baja eficiencia de silenciamiento génico y la falta de alteración de rasgos fisiológicos, probablemente debido a la baja capacidad de carga del CPP y la caracterización incompleta de los genes que codifican PDS (por ejemplo, el reciente descubrimiento de dos paralogos). Nuestro trabajo sienta una base para apoyar investigaciones adicionales hacia el desarrollo de tecnologías de silenciamiento génico convenientes, rentables, desplegables en el campo y ambientalmente benignas para la gestión de especies invasoras.