Combinación de protocolos de transformación de raíces peludas y de planta completa para lograr una edición eficiente del genoma CRISPR/Cas9 en soja
Autores: Kong, Qihui; Li, Jie; Wang, Shoudong; Feng, Xianzhong; Shou, Huixia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Edición genética
CRISPR/Cas
Eficiencia
Soja
Transformación
GRNA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La nueva tecnología de edición genética del sistema CRISPR/Cas se ha utilizado ampliamente para la ingeniería del genoma en varios organismos. Dado que el sistema de edición genética CRISPR/Cas tiene una cierta posibilidad de baja eficiencia y la transformación completa de la planta de soja es un proceso que consume mucho tiempo y mano de obra, es importante evaluar la eficiencia de edición de los constructos CRISPR diseñados antes de que comience el proceso de transformación estable de toda la planta. Aquí, proporcionamos un protocolo modificado para generar raíces de soja peludas transgénicas para evaluar la eficiencia de las secuencias de ARN guía (gRNA) de los constructos CRISPR/Cas en un plazo de 14 días. El protocolo, que es rentable y eficiente en espacio, se probó primero en soja transgénica que alberga el gen reportero GUS para evaluar la eficiencia de diferentes secuencias de gRNA. Se detectaron mutaciones de ADN dirigidas en el 71.43-97.62% de las raíces peludas transgénicas analizadas, como se evidencia por la tinción de GUS y la secuenciación de ADN de la región objetivo. Entre los cuatro sitios de edición genética diseñados, la mayor eficiencia de edición se produjo en el extremo 3 del gen GUS. Además del gen reportero, el protocolo se probó para la edición genética de 26 genes de soja. Entre los gRNAs seleccionados para la transformación estable, la eficiencia de transformación de raíces peludas y la transformación estable varió del 5% al 88.8% y del 2.7% al 80%, respectivamente. Las eficiencias de edición de la transformación estable estaban correlacionadas positivamente con las de la transformación de raíces peludas, con un coeficiente de correlación de Pearson (r) de 0.83. Nuestros resultados demostraron que la transformación de raíces peludas de soja podría evaluar rápidamente la eficiencia de las secuencias de gRNA diseñadas en la edición del genoma. Este método no solo puede aplicarse directamente al estudio funcional de genes específicos de raíces, sino que, más importante aún, puede aplicarse al prefiltrado de gRNA en la edición genética CRISPR/Cas.
Descripción
La nueva tecnología de edición genética del sistema CRISPR/Cas se ha utilizado ampliamente para la ingeniería del genoma en varios organismos. Dado que el sistema de edición genética CRISPR/Cas tiene una cierta posibilidad de baja eficiencia y la transformación completa de la planta de soja es un proceso que consume mucho tiempo y mano de obra, es importante evaluar la eficiencia de edición de los constructos CRISPR diseñados antes de que comience el proceso de transformación estable de toda la planta. Aquí, proporcionamos un protocolo modificado para generar raíces de soja peludas transgénicas para evaluar la eficiencia de las secuencias de ARN guía (gRNA) de los constructos CRISPR/Cas en un plazo de 14 días. El protocolo, que es rentable y eficiente en espacio, se probó primero en soja transgénica que alberga el gen reportero GUS para evaluar la eficiencia de diferentes secuencias de gRNA. Se detectaron mutaciones de ADN dirigidas en el 71.43-97.62% de las raíces peludas transgénicas analizadas, como se evidencia por la tinción de GUS y la secuenciación de ADN de la región objetivo. Entre los cuatro sitios de edición genética diseñados, la mayor eficiencia de edición se produjo en el extremo 3 del gen GUS. Además del gen reportero, el protocolo se probó para la edición genética de 26 genes de soja. Entre los gRNAs seleccionados para la transformación estable, la eficiencia de transformación de raíces peludas y la transformación estable varió del 5% al 88.8% y del 2.7% al 80%, respectivamente. Las eficiencias de edición de la transformación estable estaban correlacionadas positivamente con las de la transformación de raíces peludas, con un coeficiente de correlación de Pearson (r) de 0.83. Nuestros resultados demostraron que la transformación de raíces peludas de soja podría evaluar rápidamente la eficiencia de las secuencias de gRNA diseñadas en la edición del genoma. Este método no solo puede aplicarse directamente al estudio funcional de genes específicos de raíces, sino que, más importante aún, puede aplicarse al prefiltrado de gRNA en la edición genética CRISPR/Cas.