Les plantes d’Arabidopsis ont été utilisées pour développer le premier forçage génétique basé sur CRISPR-Cas9 chez les plantes. Crédit : Zhao Lab, UC San Diego
Des scientifiques développent le premier forçage génétique basé sur CRISPR/Cas9 dans les plantes
Nouvelle technologie conçue pour produire des cultures plus robustes pour améliorer le rendement agricole et résister aux effets du changement climatique.
Dans le but de créer des cultures résilientes mieux à même de résister à la sécheresse et aux maladies, des scientifiques de l’Université de Californie à San Diego ont développé le premier forçage génétique basé sur CRISPR-Cas9 chez les plantes.
Alors que la technologie du forçage génétique a été développée chez les insectes pour aider à arrêter la propagation de maladies à transmission vectorielle telles que le paludisme, les chercheurs du laboratoire du professeur Yunde Zhao, ainsi que des collègues du Salk Institute for Biological Studies, ont démontré la conception réussie d’un CRISPR-Cas9 -le forçage génétique qui coupe et copie les éléments génétiques dans Arabidopsis les plantes.
Rompant avec les règles d’héritage traditionnelles qui dictent que la progéniture acquiert du matériel génétique de manière égale de chaque parent (génétique mendélienne), la nouvelle recherche utilise l’édition CRISPR-Cas9 pour transmettre des traits spécifiques et ciblés d’un seul parent aux générations suivantes. Un tel génie génétique pourrait être utilisé en agriculture pour aider les plantes à se défendre contre les maladies afin de produire des cultures plus productives. La technologie pourrait également aider à fortifier les plantes contre les impacts du changement climatique tels que l’augmentation des conditions de sécheresse dans un monde en réchauffement.
Une représentation schématique d’un nouveau forçage génétique végétal utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Crédit : Zhao Lab, UC San Diego
La recherche, dirigée par le chercheur postdoctoral Tao Zhang et l’étudiant diplômé Michael Mudgett dans le laboratoire de Zhao, est publiée dans la revue Communication Nature.
“Ce travail défie les contraintes génétiques de la reproduction sexuée selon lesquelles une progéniture hérite de 50% de son matériel génétique de chaque parent”, a déclaré Zhao, membre de la section de biologie cellulaire et développementale de la Division des sciences biologiques. «Ce travail permet l’héritage des deux copies des gènes souhaités d’un seul parent. Les résultats peuvent réduire considérablement les générations nécessaires à la sélection végétale. »
L’étude est le dernier développement par des chercheurs de l’Institut Tata pour la génétique et la société (TIGS) à l’UC San Diego, qui a été construit sur la base d’un nouvelle technologie appelée « génétique active” avec le potentiel d’influencer l’héritage de la population dans une variété d’applications.
Le développement de cultures supérieures grâce à l’héritage génétique traditionnel peut être coûteux et prendre du temps, car les gènes sont transmis sur plusieurs générations. En utilisant la nouvelle technologie de génétique active basée sur CRISPR-Cas9, un tel biais génétique peut être obtenu beaucoup plus rapidement, selon les chercheurs.
« Je suis ravi que ce succès de génération de gènes, maintenant obtenu par des scientifiques affiliés à TIGS dans les plantes, étende la généralité de ce travail précédemment démontré à l’UC San Diego, pour qu’il soit applicable aux insectes et aux mammifères », a déclaré Suresh Subramani, directeur mondial de TIGS. « Cette avancée va révolutionner la sélection des plantes et des cultures et aider à résoudre le problème de la sécurité alimentaire mondiale. »
Référence : « Hérédité sélective des gènes cibles d’un seul parent de la descendance F1 sexuellement reproduite dans Arabidopsis» par Tao Zhang, Michael Mudgett, Ratnala Rambabu, Bradley Abramson, Xinhua Dai, Todd P. Michael et Yunde Zhao, 22 juin 2021, Communication Nature.
DOI : 10.1038/s41467-021-24195-5
Les coauteurs de l’article sont : Tao Zhang, Michael Mudgett, Ratnala Rambabu, Bradley Abramson, Xinhua Dai, Todd Michael et Yunde Zhao.
La recherche a été financée par TIGS-UC San Diego et une subvention de formation des National Institutes of Health.
Les plantes d’Arabidopsis ont été utilisées pour développer le premier forçage génétique basé sur CRISPR-Cas9 chez les plantes. Crédit : Zhao Lab, UC San Diego
Des scientifiques développent le premier forçage génétique basé sur CRISPR/Cas9 dans les plantes
Nouvelle technologie conçue pour produire des cultures plus robustes pour améliorer le rendement agricole et résister aux effets du changement climatique.
Dans le but de créer des cultures résilientes mieux à même de résister à la sécheresse et aux maladies, des scientifiques de l’Université de Californie à San Diego ont développé le premier forçage génétique basé sur CRISPR-Cas9 chez les plantes.
Alors que la technologie du forçage génétique a été développée chez les insectes pour aider à arrêter la propagation de maladies à transmission vectorielle telles que le paludisme, les chercheurs du laboratoire du professeur Yunde Zhao, ainsi que des collègues du Salk Institute for Biological Studies, ont démontré la conception réussie d’un CRISPR-Cas9 -le forçage génétique qui coupe et copie les éléments génétiques dans Arabidopsis les plantes.
Rompant avec les règles d’héritage traditionnelles qui dictent que la progéniture acquiert du matériel génétique de manière égale de chaque parent (génétique mendélienne), la nouvelle recherche utilise l’édition CRISPR-Cas9 pour transmettre des traits spécifiques et ciblés d’un seul parent aux générations suivantes. Un tel génie génétique pourrait être utilisé en agriculture pour aider les plantes à se défendre contre les maladies afin de produire des cultures plus productives. La technologie pourrait également aider à fortifier les plantes contre les impacts du changement climatique tels que l’augmentation des conditions de sécheresse dans un monde en réchauffement.
Une représentation schématique d’un nouveau forçage génétique végétal utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Crédit : Zhao Lab, UC San Diego
La recherche, dirigée par le chercheur postdoctoral Tao Zhang et l’étudiant diplômé Michael Mudgett dans le laboratoire de Zhao, est publiée dans la revue Communication Nature.
“Ce travail défie les contraintes génétiques de la reproduction sexuée selon lesquelles une progéniture hérite de 50% de son matériel génétique de chaque parent”, a déclaré Zhao, membre de la section de biologie cellulaire et développementale de la Division des sciences biologiques. «Ce travail permet l’héritage des deux copies des gènes souhaités d’un seul parent. Les résultats peuvent réduire considérablement les générations nécessaires à la sélection végétale. »
L’étude est le dernier développement par des chercheurs de l’Institut Tata pour la génétique et la société (TIGS) à l’UC San Diego, qui a été construit sur la base d’un nouvelle technologie appelée « génétique active” avec le potentiel d’influencer l’héritage de la population dans une variété d’applications.
Le développement de cultures supérieures grâce à l’héritage génétique traditionnel peut être coûteux et prendre du temps, car les gènes sont transmis sur plusieurs générations. En utilisant la nouvelle technologie de génétique active basée sur CRISPR-Cas9, un tel biais génétique peut être obtenu beaucoup plus rapidement, selon les chercheurs.
« Je suis ravi que ce succès de génération de gènes, maintenant obtenu par des scientifiques affiliés à TIGS dans les plantes, étende la généralité de ce travail précédemment démontré à l’UC San Diego, pour qu’il soit applicable aux insectes et aux mammifères », a déclaré Suresh Subramani, directeur mondial de TIGS. « Cette avancée va révolutionner la sélection des plantes et des cultures et aider à résoudre le problème de la sécurité alimentaire mondiale. »
Référence : « Hérédité sélective des gènes cibles d’un seul parent de la descendance F1 sexuellement reproduite dans Arabidopsis» par Tao Zhang, Michael Mudgett, Ratnala Rambabu, Bradley Abramson, Xinhua Dai, Todd P. Michael et Yunde Zhao, 22 juin 2021, Communication Nature.
DOI : 10.1038/s41467-021-24195-5
Les coauteurs de l’article sont : Tao Zhang, Michael Mudgett, Ratnala Rambabu, Bradley Abramson, Xinhua Dai, Todd Michael et Yunde Zhao.
La recherche a été financée par TIGS-UC San Diego et une subvention de formation des National Institutes of Health.
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