CRISPR/Cas分子剪刀工作起来就像一种精细的外科手术器械, 杏耀娱乐总代团队教程,杏耀网站可以用来修改植物的遗传信息。Holger Puchta教授的研究团队(工具包)和卡尔斯鲁厄理工学院的教授安德里亚斯罗姆从莱布尼茨植物遗传学和作物植物研究所(IPK) Gatersleben现在已经不仅第一个交换单个基因,但重组整个染色体CRISPR / ca技术。通过这种方式,可以在作物中组合所需的特性。他们使用thale cress模式植物的研究成果发表在《自然植物》杂志上。(DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0663-x外部链接)
几千年来,人类一直利用生物的遗传物质随进化而改变这一事实。他们种植产量高、芳香性强、抗病虫害和极端气候条件的作物。为此, ,他们选择具有各种优良性状的植物进行杂交。然而,这种方法非常耗时。此外,不可能阻止不利的性状进入植物。
分子生物学家Holger Puchta教授研究如何更快更精确地培育植物。他的CRISBREED项目获得了欧洲研究委员会(ERC) 250万欧元的预付款。Holger Puchta被认为是基因组编辑的先驱。他使用分子剪刀专门修改携带作物遗传信息的DNA(脱氧核糖核酸)。在CRISPR/Cas技术的帮助下,基因可以很容易地移除、插入或交换。CRISPR/Cas代表DNA上的某一段(CRISPR -成簇的规则间隔短回文重复)和一种酶(Cas),它识别这一段并精确地在这一点上切割DNA。基因编辑生产的作物不含任何DNA,这就是为什么它们不能与传统的转基因生物相提并论。
在CRISBREED内部,由Holger Puchta教授领导的KIT植物研究所的分子生物学和生物化学主席的研究人员,与来自Gatersleben的IPK的Andreas Houben教授合作,现在已经在使用分子CRISPR/Cas剪刀方面取得了决定性的进展:在来自金黄色葡萄球菌的Cas9蛋白的帮助下,杏耀平台他们第一次在拟南芥模式植物(拟南芥)的染色体之间交换了手臂。“基因组由一定数量的染色体组成,个体基因在这些染色体上以固定的顺序排列,”Puchta解释说。“到目前为止,CRISPR/Cas只对单基因进行了修饰。现在,我们可以修改和重组整个染色体。”这些新的染色体是可遗传的。
发表在《自然植物》杂志上的研究结果有望为作物栽培带来主要优势:通常很难同时结合积极特性和消除消极特性,因为决定性基因往往排列在同一染色体上非常接近,并一起传播。通过臂在染色体之间的交换,这些性质现在可以分离了。普切塔解释说:“我们现在有可能专门控制染色体的变异,加强或放松属性之间的联系。”“这种可控的基因组重组将给未来的作物种植带来革命性的变化。”