Bases de datos genéticas y herramientas de edición genética para mejorar la resistencia de los cultivos contra el estrés abiótico
Autores: Joshi, Alpana; Yang, Seo-Yeon; Song, Hyung-Geun; Min, Jiho; Lee, Ji-Hoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Los estreses abióticos reducen extensamente la producción agrícola de cultivos a nivel mundial. La tecnología de mejoramiento tradicional ha sido el enfoque fundamental utilizado para hacer frente a los estreses abióticos. El desarrollo de la tecnología de edición genética para modificar los genes responsables de los estreses y las redes genéticas relacionadas ha establecido la base para una agricultura sostenible frente al estrés ambiental. Los enfoques integrados basados en la genómica funcional y la transcriptómica están ampliando las oportunidades para elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a las respuestas al estrés abiótico. Esta revisión resume algunas de las características y enlaces de bases de datos del genoma de plantas relacionadas con los genes de estrés abiótico utilizados para mejorar los cultivos. La herramienta de edición genética basada en repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR)/proteína asociada a CRISPR 9 (Cas9) ha revolucionado la investigación sobre la tolerancia al estrés debido a su simplicidad, versatilidad, adaptabilidad, flexibilidad y aplicaciones más amplias. Sin embargo, la baja eficiencia de corte y los efectos fuera del objetivo obstaculizan la aplicación exitosa de los sistemas CRISPR/Cas. Se han desarrollado herramientas computacionales para diseñar gRNA altamente competentes con mejor eficiencia de corte. Esta poderosa herramienta de edición del genoma ofrece enormes oportunidades de mejora de cultivos, superando las limitaciones de las técnicas de mejoramiento convencionales. Además, también discutimos las perspectivas mecanicistas de la tecnología de edición del genoma basada en CRISPR/Cas9. Esta revisión se centró en los avances actuales en la comprensión del mecanismo de respuesta al estrés abiótico en especies de plantas y en la aplicación de la tecnología de edición del genoma del sistema CRISPR/Cas para desarrollar la resiliencia de los cultivos frente a la sequía, la salinidad, la temperatura, los metales pesados y los herbicidas.
Descripción
Los estreses abióticos reducen extensamente la producción agrícola de cultivos a nivel mundial. La tecnología de mejoramiento tradicional ha sido el enfoque fundamental utilizado para hacer frente a los estreses abióticos. El desarrollo de la tecnología de edición genética para modificar los genes responsables de los estreses y las redes genéticas relacionadas ha establecido la base para una agricultura sostenible frente al estrés ambiental. Los enfoques integrados basados en la genómica funcional y la transcriptómica están ampliando las oportunidades para elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a las respuestas al estrés abiótico. Esta revisión resume algunas de las características y enlaces de bases de datos del genoma de plantas relacionadas con los genes de estrés abiótico utilizados para mejorar los cultivos. La herramienta de edición genética basada en repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR)/proteína asociada a CRISPR 9 (Cas9) ha revolucionado la investigación sobre la tolerancia al estrés debido a su simplicidad, versatilidad, adaptabilidad, flexibilidad y aplicaciones más amplias. Sin embargo, la baja eficiencia de corte y los efectos fuera del objetivo obstaculizan la aplicación exitosa de los sistemas CRISPR/Cas. Se han desarrollado herramientas computacionales para diseñar gRNA altamente competentes con mejor eficiencia de corte. Esta poderosa herramienta de edición del genoma ofrece enormes oportunidades de mejora de cultivos, superando las limitaciones de las técnicas de mejoramiento convencionales. Además, también discutimos las perspectivas mecanicistas de la tecnología de edición del genoma basada en CRISPR/Cas9. Esta revisión se centró en los avances actuales en la comprensión del mecanismo de respuesta al estrés abiótico en especies de plantas y en la aplicación de la tecnología de edición del genoma del sistema CRISPR/Cas para desarrollar la resiliencia de los cultivos frente a la sequía, la salinidad, la temperatura, los metales pesados y los herbicidas.