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Les scientifiques utilisent CRISPR sur du maïs résistant à la modification pour augmenter les rendements

Les scientifiques utilisent CRISPR sur du maïs résistant à la modification pour augmenter les rendements

Les scientifiques ont utilisé du pollen porteur de CRISPR / Cas9 pour modifier génétiquement des cultures difficiles à modifier comme le maïs, ouvrant la porte à de nouvelles façons d'augmenter les rendements des cultures.

CRISPR / Cas9 utilisé sur les cultures de maïs résistantes aux modifications

Des scientifiques de la société agricole Syngenta, basée en Caroline du Nord, ont découvert une nouvelle façon d'utiliser les techniques d'édition de gènes CRISP / cas9 sur d'importantes variétés de maïs qui se sont révélées particulièrement résistantes au processus, selon le magazine Science.

Les chercheurs ont utilisé le pollen d'une plante génétiquement modifiée comme moyen de fournir les modifications génétiques souhaitées dans les cellules d'une autre plante. Ils décrivent leur technique dans un article publié aujourd'hui dans la revue Nature Biotechnology.

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Pour certaines variétés d’espèces végétales, l’édition du gène peut être difficile car les parois cellulaires de la plante sont trop épaisses pour que le mécanisme qui édite le génome de la cellule parvienne réellement là où il doit aller. Les cellules animales n’ont pas les parois cellulaires rigides que les cellules végétales possèdent, il a donc été beaucoup plus facile d’utiliser CRISPR / Cas9 et les cellules animales à bon escient. Les parois cellulaires des autres plantes ne sont pas aussi rigides que les autres et peuvent être modifiées.

Les scientifiques ont essayé de trouver des moyens meilleurs et plus efficaces de modifier génétiquement des cultures de base importantes comme le maïs et le blé que les méthodes actuelles dont ils disposent. Leur espoir est d'utiliser la technique pour produire des plantes plus consistantes qui augmenteront les rendements des cultures.

CRISPR Carrying Pollen fournit une solution

Les chercheurs, le biologiste végétal Timothy Kelliher et Quideng Que, ont utilisé une nouvelle approche pour résoudre ce problème de pénétration des parois cellulaires rigides du maïs. Ils ont utilisé quelque chose de connu sous le nom d'induction haploïde pour transmettre les modifications CRISPR / Cas9 dans les cellules végétales qui s'étaient révélées si tenaces.

L’induction haploïde est un phénomène inhabituel lorsque le pollen est capable de fertiliser les plantes, mais pas de transférer en permanence les gènes de la plante «mâle» à sa progéniture. Il en résulte des plantes qui n'ont que les chromosomes «femelles» de la plante pollinisée, ce qui les rend haploïdes plutôt que diploïdes, comme c'est normalement le cas.

Les chercheurs ont pris une variété de maïs beaucoup plus facile à modifier avec CRISPR / Cas9 et des plantes modifiées qui avaient une version déformée du gène MATRILINEAL. Ce gène permet à la plante de produire du pollen qui déclenche l'induction haploïde.

En éditant cette plante avec les modifications CRISPR / Cas9 qui ciblaient les caractères souhaités dans les variétés de maïs les plus résistantes, les chercheurs ont pu faire en sorte que le pollen de la plante modifiée répande les modifications souhaitées aux plantes résistantes à CRISPR / Cas9 qu'elle a pollinisées.

«La principale innovation consiste à utiliser le pollen inducteur haploïde comme une sorte de cheval de Troie», explique Kelliher.

Traits non héréditaires

Bien que cette technique n'ait été appliquée que dans un laboratoire jusqu'à présent, si elle était appliquée sur des cultures dans un champ réel, il n'y a aucun risque que ces modifications altèrent de manière permanente le maïs modifié.

Puisque ce n'est que le pollen qui porte le CRISPR / Cas9. Étant donné que ces changements ne se propagent pas à la progéniture ou à l'ADN, seule la plante pollinisée est affectée, l'appareil d'édition de gènes disparaît après la fécondation, à quel point la plante pollinisée a reçu les modifications souhaitées.

«C'est un travail brillant», déclare Luca Comai de l'Université de Californie à Davis, dont le laboratoire a reçu un financement de Syngenta dans le passé mais ne faisait pas partie de cette recherche. «C'est imaginatif en combinant deux technologies: l'induction haploïde et l'édition du génome.»


Voir la vidéo: Genome Editing with CRISPR-Cas9 (Décembre 2021).