La modifications de génomes végétaux

Résumé du document

Gelvin SB. (2017), "Integration of Agrobacterium T-DNA into the Plant Genome". Annu. Rev. Genet. 51, 195–217
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.

A partir des deux articles cités ci-dessus, nous décrire les différentes méthodes de modifications de génomes végétaux. Nous présenterons les avantages et les inconvénients des différentes approches de manière précise. Nous confronterons ensuite les différentes méthodes et émettre un avis très personnel sur les perspectives d'utilisations de ces biotechnologies en Europe. Nous prendrons bien-sûr en compte les dimensions techniques, scientifiques, économiques, environnementales, éthiques et réglementaires.

Extraits

[...] Chez les eucaryotes, la localisation nucléaire de Cas9 nécessite la fusion d'un signal de localisation nucléaire simple ou double (NLS) avec la séquence de codines Cas9. Pour améliorer l'expression de Cas9 chez les plantes, la plupart des gènes Cas9 modifiés pour l'édition de génome de plante ont également été optimisés avec des codons de biais d'utilisation des plantes. Plusieurs applications dans les plantes ont également utilisé le codon Cas9 optimisé pour les espèces non végétales, mais leur efficacité d'édition peut être relativement inférieure à celle des méthodes optimisées par les plantes Livraison des cassettes d'expression de Cas9 et de sgRNA dans des cellules végétales Pour vérifier la faisabilité et l'efficacité du système CRISPR/Cas9 aux premiers stades des tests, les chercheurs ont généralement utilisé un système d'expression transitoire pour délivrer directement des plasmides portant les cassettes d'expression Cas9 et sgRNA dans des protoplastes ou utiliser une infiltration sous vide. [...]

[...] 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. [...]

[...] Parmi les protéines Vir induites, on trouve VirD1, une hélicase, et VirD2, une nucléase. Ensemble, ils entaillent la région ADN-T des plasmides Ti/Ri, généralement entre les bases 3 et 4 de séquences de répétition presque identiques de 25 pb frontière gauche et de frontière droite qui encadrent et définissent l'ADN-T. Au cours du processus de coupure, VirD2 se lie de manière covalente à l'extrémité de l'ADN-T au niveau du RB. VirD2/brin T quittent la bactérie par un T4SS qui exporte également plusieurs protéines effectrices Vir. [...]

[...] La transformation induite par Agrobacterium est composée de nombreuses étapes : Toutes les souches virulentes d'Agrobacterium hébergent des plasmides induisant une tumeur ou induisant une racine (Ri). Ces plasmides Ti/Ri codent pour des gènes de virulence (vir) induits par des composés phénoliques libérés par les plantes. L'induction du gène vir peut avoir lieu avant ou simultanément avec l'attachement des bactéries aux cellules végétales. Après l'induction, l'ADN de transfert (ADN-T) est traité à partir du plasmide Ti/Ri par l'activité concertée de VirD1 et VirD2. [...]

[...] Avis personnel : Pour mon point de vue personnel, je résume à partir des différentes études scientifiques que l'ingénierie génétiques présentent plus d'avantages que des inconvénients. Les différentes techniques utilisées se ressemblent plus ou moins avec le même but, la modification génétique. Dans les articles étudiés ici, la concentration était sur la modification génétique des plantes, qui présente moins de problème éthique que l'utilisation de ses techniques sur l'animal ou l'homme. La modification génétique est une biotechnologie qui peut aider les scientifiques à développer et améliorer le génome des plantes afin d'améliorer la vie et la biodiversité. [...]