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CRISPR/Cas9 Genome Editing

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The CRISPR-Cas system serves as a bacterial defense mechanism against invading genetic elements such as viruses and plasmids, forming the foundation for its adaptation as a powerful genome-editing tool. Originally discovered in prokaryotes, this system has been repurposed to revolutionize genetic engineering across a wide range of organisms, including plants, animals, and humans. The core component, Cas9, is an endonuclease derived from Streptococcus pyogenes, capable of introducing...
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Trait and State Self-Esteem

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Polygenic Traits

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Multiple Allele Traits

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What is Genetic Engineering?

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What is Variation?01:14

What is Variation?

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Apart from the measures of central tendency, distribution, outliers, and the changing characteristics of data with time, an important characteristic of any data set is its variation or spread. In some data sets, the data values are concentrated closely near the mean; in others, the data values are more widely spread out from the mean.
The range, standard deviation, standard error, and variance are the different measures of variation.
Range: The range is the difference between its maximum and...
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Ingeniería de variación de rasgos cuantitativos para la mejora de cultivos mediante la edición del genoma

Daniel Rodríguez-Leal1, Zachary H Lemmon1, Jarrett Man2

  • 1Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY 11724, USA.

Cell
|September 19, 2017
PubMed
Resumen

La edición del genoma CRISPR/Cas9 de promotores de plantas crea nuevas variaciones genéticas para el mejoramiento de cultivos. Este método mejora rápidamente rasgos como el tamaño de la fruta y la arquitectura de la planta, aumentando los rendimientos de los cultivos.

Palabras clave:
CRISPR y Cas9Cantidad de tiempoel mejoramientoci-reguladorasLa domesticaciónflorecimientotamaño del frutoinflorescenciasVariación cuantitativael tomate

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Área de la Ciencia:

  • Genética vegetal y mejoramiento
  • Tecnologías de edición del genoma
  • Ciencias agrícolas

Sus antecedentes:

  • Las mejoras en el rendimiento de los cultivos son cruciales para la seguridad alimentaria futura.
  • El mejoramiento vegetal tradicional se basa en la selección lenta de mutaciones naturales en regiones reguladoras de genes.
  • La edición del genoma CRISPR/Cas9 ofrece una poderosa herramienta para la modificación genética.

Objetivo del estudio:

  • Demostrar la edición del promotor CRISPR/Cas9 para generar una variación cuantitativa beneficiosa de los rasgos en los cultivos.
  • Desarrollar un método rápido para evaluar el impacto de nuevos alelos cis-reguladores.
  • Mejorar la productividad de los cultivos mediante el ajuste fino de los componentes del rendimiento.

Principales métodos:

  • Utilizó CRISPR / Cas9 para editar promotores de genes de tomate, creando diversos alelos cis-reguladores.
  • Empleado un esquema genético que aprovecha la actividad transgeneracional de Cas9 en mutantes heterocigotos con pérdida de función.
  • Impactos fenotípicos evaluados en el tamaño del fruto, la ramificación de la inflorescencia y la arquitectura de la planta.

Principales resultados:

  • Se han generado diversas variantes promotoras que confieren una variación cuantitativa beneficiosa para la cría.
  • Ha vinculado con éxito las ediciones específicas del promotor a cambios significativos en los rasgos de productividad.
  • Permitió una rápida selección y fijación de alelos nuevos y beneficiosos en plantas libres de transgenes.

Conclusiones:

  • La edición del promotor CRISPR/Cas9 es una estrategia eficaz para generar una nueva variación genética en el mejoramiento de cultivos.
  • El método desarrollado acelera la evaluación y selección de alelos beneficiosos para mejorar el rendimiento.
  • Este enfoque proporciona una base para comprender la regulación génica y su papel en el control cuantitativo de los rasgos.