Китайские исследователи разработали новую систему редактирования генов, которая упрощает внесение точных изменений в ДНК таких культур, как томаты, соя и рапс. Система SmartPE повышает эффективность прайминг-редактирования у двудольных растений, решая ключевую проблему метода. Об этом пишет сайт Phys.org.
Исследователи из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук под руководством профессора Гао Цайся вставили цис-регуляторные элементы между промотором и кодирующей последовательностью Cas9, что повысило уровень транскриптов в 2,1 раза, а эффективность редактирования у арабидопсиса — примерно в 1,8 раза.
Затем они ввели комплементарные несовпадающие основания в матрицы обратной транскриптазы двух направляющих РНК. Это увеличило среднюю активность редактирования более чем в шесть раз, до примерно 10%. Систему назвали SmartPE.
Расположение несовпадений оказалось критичным: непрерывные или расположенные на расстоянии 3 пар оснований давали эффективность до 20%, тогда как интервалы в 6 и более пар резко её снижали.
В протопластах шесть из девяти целевых участков томата превысили 10% эффективности, девять из одиннадцати у сои — 5%, а пять участков рапса достигли примерно 10%. При стандартном редактировании эти показатели были почти нулевыми. В стабильных трансформациях SmartPE достигла 32% эффективности при вставках фрагментов у арабидопсиса и томата.
SmartPE значительно повышает эффективность прайминг-редактирования у арабидопсиса, томата, сои и рапса. Принципы распределения несовпадений дают практическую основу для применения технологии в двудольных культурах.