Применение CRISPR за пределами Arabidopsis thaliana

Технология CRISPR/Cas9 открыла новые возможности для точного и эффективного редактирования геномов. Однако её применение в биологии растений до сих пор в основном сосредоточено на генетических модельных организмах, таких как Arabidopsis thaliana. В обзоре, опубликованном в журнале Applications in Plant Sciences, Шэнчэнь Шань и коллеги рассматривают перспективы расширения использования CRISPR для исследований на растениях, не являющихся генетическими моделями.

«Разработка CRISPR/Cas9 для ненетических моделей обладает огромным потенциалом в биологии растений, — говорит Шэнчэнь Шань, аспирант Университета Флориды. — Многие ненетические модели экономически важны и/или биологически значимы».

Полиплоидия и эволюционная биология

Одним из примеров области, которую CRISPR может революционизировать, является изучение полиплоидии — удвоения всего генома. «CRISPR/Cas9 можно использовать для нарушения наблюдаемых генетических паттернов у полиплоидов. Сравнивая фенотипы мутантных и диких растений, исследователи смогут раскрыть биологические основы многих интригующих генетических последствий, таких как неслучайные потери генов после полиплоидии», — объясняет Шань.

Технические барьеры и пути их преодоления

Основным препятствием для исследований ненетических видов с помощью CRISPR является разработка системы генетической трансформации — процесса внедрения и экспрессии чужеродных генов. «Трансформация растений — очень видоспецифичный процесс, — отмечает Шань. — Однако системы трансформации и CRISPR, разработанные для филогенетически близкого генетического модельного вида, могут быть адаптированы для первоначальной попытки установления CRISPR в новом изучаемом виде растений».

Опыт, накопленный при работе с CRISPR на модельных организмах, оптимизация методик и развитие экспертизы значительно снизили порог входа для исследователей из других областей. «С помощью коллабораторов из лаборатории молекулярной биологии это не так сложно!» — заключает Шань.