田芥 ( Lepidium campestre ) 是一种潜在的油料作物,近几十年来一直在驯化。 CRISPR/Cas9 是快速改良性状和表征基因以及利用原生质体转染系统生成无转基因突变体的有力工具。然而,原生质体再生对许多植物物种来说仍然具有挑战性。在这里,我们报告了一种有效的田芥原生质体再生和转染方案。优化了基础培养基类型、植物生长调节剂的类型/组合和不同培养基上的培养时间等重要因素。在测试的基础培养基中,Nitsch 最适合 MI 和 MII 培养基中的原生质体生长。对于原生质体生长早期的细胞壁形成,相对较高的生长素浓度(0.5 mg L −1 NAA 和 2,4-D),不添加细胞分裂素,是维持原生质体活力的首选。细胞壁形成后,1.1 mg L −1 TDZ 与 0.05 mg L −1 NAA 或 2,4-D 结合使用可有效促进原生质体生长。在固体芽诱导培养基中,不含任何生长素的 1.1 mg L −1 TDZ 可使芽产生频率超过 80%。在 MI 培养基中培养时间过长会抑制原生质体生长,而在 MII 培养基中培养时间过长会显著延迟芽形成。利用这种优化的原生质体再生方案,我们建立了一种有效的 PEG 介导的转染方案,使用含有 GFP 基因的载体,转染效率为 50 – 80%。这种有效的原生质体方案将有助于通过基因组编辑进一步遗传改良田芥,并有利于开发相关植物物种的原生质体再生方案。
C-SL、Y-CL、JS 和 M-CS 构思并设计了实验。C-TH 和 Y-61 HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C-TH、Y-HY、Q-WC、J-JY 和 F-HW 62 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向 63 诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y-LW 进行了 WGS 64 文库制备和 qPCR 分析。P-XZ 和 Y-CL 进行了生物信息学 65 分析。Y-HC、C-TH、C-SL、Q-WC 和 F-HW 进行了病毒相关分析。C-66 TH 进行了细胞生物学。C-TH 和 S-IL 进行了嫁接。JS、M-CS、Y-CL 和 67 C-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并 68 批准了最终手稿。69
基因编辑技术的发展具有巨大的潜力,可以加速农作物性状改良,帮助我们满足不断增长的全球人口的粮食需求。然而,将基因编辑工具传递到宿主基因组并获取其访问权限,以及随后恢复成功编辑的植物,是新植物育种技术应用的重大瓶颈。此外,最适合实现预期结果的方法差异很大,取决于物种的基因型和目标基因变化。因此,开发和改进多种传递和再生策略非常重要,这样才能从各个角度处理每种应用。植物原生质体的瞬时转化和再生就是这样一种策略,它具有独特的优势和挑战。在这里,我们将讨论原生质体再生在新植物育种技术应用中的应用,并回顾有关成功原生质体再生的相关文献。
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摘要:Trichostatin A(TSA)是一种代表性的组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂,该抑制剂通过调节细胞中的染色质重塑来调节表观遗传基因的表达。调查TSA对染色质DE稳态的调节是否会影响Cas9蛋白 - 蛋白 - 核核糖核蛋白(RNP)的效率提高,从植物细胞中检查了基因组编辑的基因组,使用生菜和烟草原子量进行了多种浓度,在几次浓度的TSA治疗后(tsa)(0.1)(0.1)(0.1和10,0.1)。RNP从原生质体递送。有趣的是,在莴苣原生质体中,TSA处理中SOC1基因的indel频率是DMSO处理的3.3至3.8倍。尽管没有太大差异,但糖基因原生质体中SOC1基因的indel频率的增加发生在浓度依赖性的方式中。类似于生菜,TSA在PDS基因组编辑期间使用烟草原生质体以浓度依赖性方式将indel频率提高了1.5至1.8倍。MNase测试清楚地表明,使用TSA处理的染色质可及性高于DMSO治疗的染色质。此外,TSA处理显着提高了生菜原生质体的组蛋白H3和H4乙酰化水平。QRT-PCR分析表明,通过TSA处理,增加了细胞分裂相关基因的表达(LSCYCD1-1,LSCYCD3-2,LSCYCD6-1和LSCYCU4-1)。这些发现可能有助于提高CRISPR/CAS9介导的基因组编辑的效率。此外,这可以应用于使用带有植物原生质体的CRISPR/CAS9系统开发有用的基因组编辑的作物。
从无DNA编辑的葡萄藤原生质体中的植物再生Simone scintilla 1*,Umberto salvagnin 1,Lisa Giacomelli 2,Tieme Zeilmaker 2,Mickael A. Mickael A. Malnoy A. Malnoy 1,Jeroen Rouppe Van der Voort 2,Claudio Moser 1。1果实作物,研究与创新中心的基因组学和生物学系,E. Mach 1,I-38010,San Michele A/Adige(TN)意大利; 2 Enza Zaden,Haling 1-E,1602 dB,Enkhuizen,荷兰。*通讯作者:Simone Scintilla博士(Simone.scintilla@unitn.it)。抽象的CRISPR-CAS技术已广泛扩展了植物育种中基因组编辑的应用领域,从而使遗传库中可能的特定和最小突变。关于标准基因组编辑技术,可以以核糖核蛋白(RNP)的形式引入CRISPR-CAS机械,从而避免将外源性DNA引入细胞中。对将无DNA递送到植物细胞中应用中的兴趣不断增加,尤其是在有价值的木本植物精英品种的情况下,CRISPR-CAS9技术将保留其基因型,同时仍导致靶向遗传修饰。通过确保CRISPR-CAS DNA-RNP作为RNP的无效递送,并且由于单个编辑的单元将不存在嵌合体,因此,使用CRISPR-CAS DNA-无需递送,非常适合新育种技术的需求。然而,通常通过低编辑效率和不成功的再生过程来阻碍木质植物中原生质体的细胞培养。深红色的L.胚胎愈伤组织。此策略符合无DNA策略要求。我们在这里描述了一种成功的无DNA方法,以获得完全编辑的葡萄植物,该方法是从V. vinifera cv获得的原生质体中再生的。在浓霉敏感性基因VVDMR6-2上编辑了转染的原生质体。再生的编辑植物表现出1bp或2bp的纯合缺失,以及1BP的纯合插入。引言基因组编辑技术允许以高度精确度修改细胞DNA。尤其是随着CRISPR-CAS9的出现(群集定期间隔短的短质重复 - CAS9)技术,基因组编辑的应用领域已被广泛扩展。该系统基于通过互补的RNA序列和CAS核酸酶介导的DNA双链破裂对DNA编辑位点的识别,这使得插入,缺失,甚至仅仅使一个核苷酸的修饰成为可能。因此,尤其是在木质植物遗传改善的情况下(例如葡萄藤或苹果)精英品种,CRISPR-CAS9技术可确保其基因型保存,同时导致靶向遗传修饰。CRISPR-CAS成分可以以核酸的形式引入细胞内(即DNA/mRNA编码整个系统),或以核糖核蛋白(RNP)复合物的形式进行编码。虽然DNA可以整合到基因组中,而mRNA受其内在不稳定性的影响,但RNP的直接细胞递送打开了有吸引力的场景,因为它有可能体现出强大的方法论,导致特定而最小的突变,而没有外源性DNA的痕迹(Woo等,2015)。从这种角度来看,与经典的转基因生物相比,对植物的应用兴趣可能会更好地接受消费者(Saleh等,2021)。到目前为止,已经提出了三种主要策略将CRISPR-CAS系统输送到植物细胞中。1)使用工程化的农杆菌,可以轻松克服植物细胞壁。然而,该策略采用外源质粒DNA,这些DNA含有农杆菌的DNA部分,在转化后,该策略在细胞DNA中积分为细胞DNA。对于木本植物,外源性DNA只能通过杂交去除,从而导致遗传背景的变化。成功地应用于包括木本植物在内的许多农作物的替代方法,包括T-DNA的分子切除(Dalla Costa等,2020),几乎完全去除外源性DNA。但是,剩余的最小残留外国DNA可能与许多国家的当前严格转基因生物法规不相容。2)粒子轰击使用装有生物材料的纳米颗粒子弹来射击植物组织,从而超过了细胞壁垒,并释放了纳米颗粒装载的生物货物以诱导基因组编辑。尽管如此,各种物理参数严重影响了这种方法的效率。,并非所有细胞都会被子弹击中,因此下游再生过程可能会引起嵌合植物。3)替代解决方案是暂时清除细胞壁,有效地将生物材料递送到单个细胞中。根据此策略,细胞壁是酶法消化的,因此提供了一个“裸”植物细胞(即原生质体)由质膜界定。在有利的条件下,可以通过PEG浸润,电穿孔或LiPofection轻松实现RNP的细胞递送。2-3天后,恢复了细胞壁,进一步的细胞划分
原生质体再生困难是CRISPR/Cas9基因编辑技术在油菜(Brassica napus L.)研究和育种中有效应用的一大障碍。本研究首次描述了一种快速有效的油菜品种Kumily原生质体分离、再生和转染的方法,及其在基因编辑中的应用。从3-4周龄叶片中分离的原生质体在MI和MII液体培养基中培养以形成细胞壁和细胞分裂,然后在芽诱导培养基和芽再生培养基中继代培养以产生芽。研究了不同基础培养基、植物生长调节剂的类型和组合以及每种培养基上原生质体培养时间与原生质体再生的关系。结果表明,MI培养基中较高浓度的NAA(0.5 mg l −1)和2,4-D(0.5 mg l −1)对原生质体形成细胞壁和维持细胞分裂至关重要,而此后应降低生长素的浓度以形成愈伤组织和诱导芽。对于芽再生,需要相对高浓度的细胞分裂素,在所有测试组合中,2.2 mg l −1 TDZ与生长素0.5 mg l −1 NAA的组合可获得最佳效果,芽再生率高达45%。我们的结果还表明,原生质体在不同培养基上的培养时间至关重要,因为较长的培养时间会显著降低芽再生频率。此外,我们优化了油菜的转染方案。利用该优化方案,我们成功编辑了控制油菜中硫代葡萄糖苷运输的BnGTR基因,且突变频率很高。
近实时 RAN 智能控制器 (Near-RT RIC) 通过实施由 Non-RT RIC 派生和分发的策略来补充 Non-RT RIC。Mavenir 的 Near-RT RIC 使用专利技术来唯一地识别用户设备 (UE),以便进行性能跟踪和控制,同时使用基于标准的 A1 和 E2 接口程序,以每个服务/UE 级别粒度进行操作。它在几毫秒的时间内与 RAN 进行交互,并且能够直接触发切换、载波聚合和双连接等操作。Near-RT RIC 可以调整分布式单元 (DU) 中的调度器参数,以满足 Non-RT RIC 设定的 QoS 目标。
a Laboratory of Biology of Tumor and Developmental Biology, GIGA Cancer, Li ` ege University, Li ` ege, Belgium b Cancer Metabolism and Tumor Microenvironment Group, GIGA Cancer, Li ` ege University, Li ` ege, Belgium c Division of Gastroenterology, Department of Internal Medicine, Kobe University Graduate School of Medicine, Kobe, Japan d Mass Spectrometry Laboratory, MolSys Research Li ege Univers of Li` ege大学,比利时E,E EGE系临床药理学和药物学系,海德堡大学医院,海德堡大学医院,德国海德尔伯格,德国Hyany f转移性研究实验室,吉加癌症,li` ege of oga ege of ege of ege of ege ege ege ege,4000,4000,4000科比大学科比内部关系系,日本科比,我AMED CREST,AMED,KOBE,日本Jagan J临床研究部门,Fondation H ˆ Opitaux Robert Schuman,H ˆ Opitaux Robert Robert Schuman,Luxembourg
基因组编辑需要将DNA序列插入特定位置。涉及定期间隔短的短文重复序列(CRISPRS)和CRISPR相关(CAS)蛋白质的方案依赖于同源性维修,需要费力的矢量构造,并且效率低。DNA寡核苷酸可以通过非同源末端连接用作靶向插入的供体。我们的简单协议通过使用聚乙烯乙二醇将非修饰的单链DNA DNA寡核苷酸和CRISPR-CAS9核糖核蛋白输送到原生质体中,从而消除了对昂贵的设备和矢量结构的需求。,我们在烟草本尼亚娜纳(Nicotiana Benthamiana)中实现了高达50.0%的靶向插入频率,而无需抗生素选择即可快速循环胸腺橄榄石。使用每个同源臂中包含27 nt的60 nt供体,22个再生植物中有6个显示出靶向插入,其中1个包含6 bp Eco RI位点的精确插入。全基因组测序表明,DNA仅插入靶向位置,遗传分析表明,插入到下一代的插入序列。