多倍体在禾本科植物中很常见,对传统育种提出了挑战。基因组编辑技术绕过了杂交和自交,能够在一代中对多个基因拷贝进行有针对性的修改,同时保持许多多倍体基因组的杂合背景。巴哈草(Paspalum notatum Flügge ́;2 n =4 x =40)是一种无融合生殖的四倍体 C4 物种,在美国东南部广泛种植,作为肉牛生产和公用事业草坪的饲料。叶绿素生物合成基因镁螯合酶(MgCh)被选为在四倍体巴哈草中建立基因组编辑的快速读出目标。含有 sgRNA、Cas9 和 npt II 的载体通过基因枪法递送到愈伤组织培养物中。通过基于 PCR 的检测和 DNA 测序对编辑植物进行了表征,并观察到高达 99% 的 Illumina 读数的诱变频率。野生型 (WT) 巴哈草的测序显示,MgCh 的序列变异水平很高,这可能是因为存在至少两个拷贝,可能包含八种不同的等位基因,包括假基因。MgCh 突变体表现出明显的叶绿素消耗,叶片绿度降低了 82%。两种品系显示出随时间推移的编辑进展,这与体细胞编辑有关。获得了嵌合 MgCh 编辑事件的无融合生殖后代,并允许在一系列叶绿素消耗表型中识别出统一编辑的后代植物。高度编辑的突变体的 Sanger 测序显示 WT 等位基因的频率升高,可能是由于频繁的同源定向修复 (HDR)。据我们所知,这些实验是首次报道将基因组编辑应用于多年生暖季草皮或牧草。该技术将加速巴哈草品种的开发。
环境变化和人口增长是农作物生产和整个粮食安全的主要问题。为了解决这个问题,研究人员一直致力于改良谷物和豆类,并在本世纪初取得了相当大的进展。然而,如果没有蔬菜和水果,谷物和豆类加在一起不足以满足人类生活的饮食和营养需求。生产优质的蔬菜和水果极具挑战性,因为它们易腐烂、保质期短,而且在收获前后会遇到非生物和生物压力。通过引入外来基因来生产转基因作物,可以生产出优质、延长保质期和抗逆性、改变开花和果实成熟的时间的转基因作物,这种方法非常成功。然而,一些生物安全问题,如转基因异交风险,限制了它们的生产、营销和消费。现代基因组编辑技术,如 CRISPR/Cas9 系统,在这种情况下提供了一个完美的解决方案,因为它可以生产无转基因的转基因植物。因此,这些基因编辑植物可以轻松满足农作物生产和消费的生物安全规范。本综述重点介绍了 CRISPR/Cas9 系统在成功产生非生物和生物胁迫抗性方面的潜力,从而提高了蔬菜和水果的质量、产量和整体生产力。
1 柑橘研究中心“Sylvio Moreira” - 农学研究所 (IAC),Cordeiro ´ polis,巴西,2 生物研究所,坎皮纳斯州立大学 (Unicamp),坎皮纳斯,巴西,3 甘蔗研究中心 - 农学研究所 (IAC),里贝朗普雷图,巴西,4 里贝朗普雷图医学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,5 坎皮纳斯农学研究所 (IAC) 咖啡中心,坎皮纳斯,巴西,6 Embrapa 咖啡,巴西农业研究公司,巴西利亚,联邦区,巴西,7 生物学系,哲学、科学与文学学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,8 遗传学系,路易斯·德·凯罗斯农业学院 (ESALQ),圣保罗大学 (USP),皮拉西卡巴,巴西
在水稻培养中,半枯萎和粘性质地的特征分别是优化产量潜力和晶粒质量的关键。Xiangdaowan(XDW)大米以其出色的芳香特性而闻名,由于其高的身材和高淀粉糖含量而面临挑战,导致住宿耐药性不佳和次优烹饪属性。为了解决这些问题,我们采用了CRISPR/CAS9技术来精确地编辑XDW大米中的SD1和WX基因,从而发展具有所需半昏迷和麸质特征的稳定的遗传纯合线。SD1-WX突变型线表现出降低的gibberellin含量,植物高度和淀粉糖含量,同时保持了几乎不会改变发芽率和其他关键的农艺性状。重要的是,我们的研究表明,外源性GA 3的应用通过补偿内源性Gibberellin的缺乏有效地促进了生长。基于此,开发了半昏昏欲睡的精英大米(Oryza sativa L.)线,对大多数农艺性状没有太大影响。此外,比较转录组分析揭示了差异表达的基因(DEG)主要与膜的锚定成分,过氧化氢分解代谢酶分解代谢酶活性,过氧化物酶活性,萜烯合酶活性和寄生虫相关。此外,将二萜类化合物的生物合成催化为gibberellins的生物合成富集并显着下调。这项全面的研究提供了一种有效的方法,可以同时提高水稻植物的身高和质量,为耐药和高质量的水稻品种的发展铺平了道路。
摘要。大肠杆菌是一种无处不在的肠道,但也是一种机会性病原体,负责严重的肠道和肠外感染。shiga毒素产生的大肠杆菌(STEC)构成了重大的公共卫生威胁,尤其是在儿童中,在儿童中,感染会导致血腥的腹泻并发展为溶血性尿毒症综合征(HUS),这是一种长期并发症的危及生命状况。抗生素在STEC感染中禁忌,因为它们有可能诱导携带志贺毒素(STX)基因的预言,从而触发毒素的产生。在这里,我们提出了一种基于CRISPR的抗菌策略,该策略有选择地靶向并消除O157 STEC临床分离株,同时预防毒素释放。我们设计了一个Cas12核酸酶,以裂解> O157菌株中所有STX变体的99%,从而导致细菌杀死和抑制毒素的产生。为了实现有针对性的输送,我们设计了一个噬菌体衍生的衣壳,以将非复制性DNA有效载荷特异性地转移到大肠杆菌O157上,从而防止其传播。在小鼠STEC定植模型中,我们的治疗候选者EB003使细菌负担减少了3x10 3。在婴儿兔疾病模型中,EB 003缓解了临床症状,消除了STX介导的毒性,并在治疗相关剂量时加速了上皮修复。这些发现证明了基于CRISPR的抗菌药物对治疗STEC感染的潜力,并支持EB003作为针对抗生素性抗生素性细菌病原体的精确治疗。
背景:基于CRISPR-CAS9的基因编辑方法的发现为生物学和医学工程的前所未有的新潜力开放,引发了人们对CRISPR应用的潜在和危险的越来越多的公众辩论。鉴于技术发展的速度和几乎瞬时的全球新闻传播,重要的是要遵循不断发展的辩论,毫不拖延,足够详细地进行,因为某些事件可能会对公众舆论产生重大的长期影响,后来又影响了政策决策。目的:Twitter等社交媒体网络已证明是新闻传播和公共话语的主要驱动力。他们几乎实时提供大量的半结构数据,并直接访问对话的内容。由于机器学习和自然语言处理的最新发展,我们现在可以快速挖掘和分析此类数据。方法:在这里,我们使用了来自Transformers(BERT)的双向编码器表示,一种基于注意力的变压器模型,结合统计方法来分析自2013年第一个基因编辑应用以来的CRISPR上发表的所有推文。结果:我们表明,推文的平均感情最初是非常积极的,但随着时间的流逝开始下降,并且这种下降是由强烈的负面情感的罕见峰推动的。由于数据的高时间分辨率,我们能够将这些峰与特定事件相关联,并观察趋势主题如何随时间变化。结论:总的来说,这种类型的分析可以为正在进行的公开辩论提供宝贵的补充见解,从而扩展了传统的经验生物伦理工具集。
在此背景下,两大研究团队围绕CRISPR-Cas9技术基础专利持续数年的争端显得尤为重要。 4 一边是布罗德研究所(由麻省理工学院和哈佛大学联合支持)的张锋,另一边是 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Doudna。这场争议涉及 CRISPR-Cas9 技术基本要素的权利。尽管卡彭蒂耶和杜德纳于2020年10月因其研究获得了诺贝尔化学奖,但张锋迄今为止在美国这场纠纷中胜过了研究人员。然而,法律情况很复杂——部分原因是不同的司法管辖区会出现不同的结果。
cw:CommonLit文章,解释器:CRISPR的工作原理,与文本有关的问题#1-7应得的:星期日,4/19说明:在Archie和CommonLit上向#'s 1-7发布答案。必须将答案作为Archie上的PDF提交。Archie指令:执行以下任一项:
文章标题:综述:真菌细胞中的 CRISPR/Cas12 介导的基因组编辑:植物真菌病理学的进展、机制和未来方向 作者:Chiti Agarwal[1] 所属机构:华盛顿州立大学 [1] Orcid ids:0000-0003-4125-2880[1] 联系电子邮件:chiti.agarwal@gmail.com 许可信息:本作品已根据知识共享署名许可 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ 以开放获取的方式发表,允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,只要对原始作品进行适当的引用。条件、使用条款和出版政策可在 https://www.scienceopen.com/ 上找到。预印本声明:本文为预印本,尚未经过同行评审,正在考虑并已提交给 ScienceOpen Preprints 进行开放同行评审。 DOI:10.14293/PR2199.000129.v2 预印本首次在线发布时间:2023 年 6 月 8 日 关键词:CRISPR、CRISPR/Cas12、真菌病原体、植物病原体