L'ingénierie du génome végétal

Thèmes abordés

Biologie végétale, génome végétal, biotechnologie, ingénierie du génome, codage ADN, méthode CRSPR/Cas9, ARN, virus, mutations génétiques, OGM organismes génétiquement modifiés, agriculture, alimentation, vaccins, agronomie, dépollution, médecine, agrobacterium

Résumé du document

- Gelvin SB. (2017) Integration of Agrobacterium T-DNA into the Plant Genome. Annu. Rev. Genet. 51, 195-217
https://doi.org/10.1146/annurev-genet-120215-035320

- Ma X., Zhu Q., Chen Y., and Liu Y.-G. (2016). CRISPR/Cas9 Platforms for Genome Editing in Plants: Developments and Applications. Mol. Plant. 9, 961-974.
https://doi.org/10.1016/j.molp.2016.04.009

Ces deux articles traitent des différentes méthodes de modification de génomes végétaux. Vous trouverez dans ce document une présentation des avantages et inconvénients des différentes approches, puis des différents modes d'utilisation de ces biotechnologies en Europe.

Extraits

[...] Les cassettes Cas9 et les cassettes sgRNA peuvent être disposées en constructions séparées ou en constructions simples. Cependant, chez de nombreuses espèces de plantes, il est difficile d'obtenir des plantes transgéniques à partir de protoplastes portant des mutations ciblées héréditaires, ce qui limite l'utilité du système de protoplastes. Pour obtenir des plantes transgéniques portant des mutations ciblées, la transformation biolistique de cals et d'embryons immatures peut être utilisée pour intégrer les constructions d'expression de Cas9 et de sgRNA dans les génomes de plantes et produire des mutations héréditaires. [...]

[...] La recherche fondamentale sur les plantes et l'amélioration génétique des cultures nécessite de nouvelles technologies pour la mutagenèse ciblée et l'édition précise des gènes pour la régulation de l'expression des gènes et en particulier, l'examen des fonctions des membres des familles de gènes. Les nucléases à doigts de zinc (ZFN) ont été utilisées pour éditer les génomes de plantes. Cependant, les constructions de ZFN sont difficiles à manipuler et coûteuses, ce qui entrave considérablement leur application dans divers organismes, y compris les plantes. Les nucléases effectrices de type activateur de transcription (TALEN) adaptées de la bactérie Xanthomonas ont été développées en tant qu'outil plus prometteur et appliquées tout d'abord aux plantes. [...]

[...] Des questions éthiques sur l'utilisation clinique de cette méthode ont été élaborées. En effet, les chercheurs devront trouver une voie d'expliquer de façon responsable cette technologie au grand public. L'attention et les règlements sont bien accueillis à l'heure actuelle, mais il y a également un besoin de développement de l'ensemble prudent et opportun de directives non seulement pour la communauté scientifique, mais également pour l'humanité dans son ensemble. Article 2 Integration of Agrobacterium T-DNA into the Plant Genome https://doi.org/10.1016/j.molp.2016.04.009 Cette revue de Stanton B. [...]

[...] Facteurs influant sur l'efficacité et l'héritage des mutations ciblées Bien que l'édition du génome à médiation CRISPR/Cas9 ait été largement appliquée dans diverses usines, l'efficacité de l'édition varie considérablement. L'optimisation des codons de Cas9, le promoteur de l'expression de Cas9, et l'effet de position des insertions d'ADN-T peuvent affecter directement les niveaux d'expression de Cas9 et l'efficacité de ciblage. Application de CRISPR/Cas9 pour l'édition de traits importants des plantes Le système d'édition du génome basé sur CRISPR/Cas9 a de nombreuses applications pour les études fonctionnelles des gènes de plantes. [...]

[...] Une autre stratégie utilise le système ribozyme pour produire un sgARN fonctionnel en traitant un pré-ARN transcrit par l'ARN polymérase II, grâce à quoi des promoteurs réguliers spécifiques ou spécifiques du tissu peuvent être utilisés pour exprimer des sgARN à des fins spéciales. Le système de traitement des ARNt polycistroniques a également été utilisé pour générer des unités d'ARNg par flanquement des ARNsg avec des séquences précurseurs d'ARNt. Cassettes d'expression de Cas9 La séquence de codage originale de Cas9 a une longueur de 4107 pb. [...]