Ajuste de la expresión génica en arroz mediante truncaciones de promotores in situ utilizando una biblioteca de...

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Vegetal
• Edición Genómica
• Ciencia de Cultivos

Sus antecedentes:

• La ingeniería de promotores es crucial para optimizar los rasgos de los cultivos, pero está limitada por la precisión y escalabilidad de las herramientas de edición genómica actuales.
• Los métodos existentes a menudo implican roturas de doble cadena (DSB), lo que plantea riesgos y limita la manipulación a gran escala de los promotores.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma de edición genómica novedosa, precisa y escalable para la ingeniería de promotores de plantas.
• Investigar la modularidad funcional del promotor D53 del arroz e identificar elementos reguladores.

Principales métodos:

• Se desarrolló la Ingeniería de Promotores Mediada por Edición Primaria (PEPE), un sistema libre de DSB que utiliza el reconocimiento bidireccional de PAM y estrategias de duo-pegRNA.
• Se aplicó PEPE para diseñar eliminaciones en el promotor D53 del arroz, creando una biblioteca de mutantes.
• Se validó la precisión de la edición y se evaluó la estabilidad de la herencia de los alelos editados.

Principales resultados:

• PEPE permitió eliminaciones precisas y en mosaico en un promotor de planta de 1,8 kb.
• Las eliminaciones en la región del promotor central suprimieron la expresión génica en un 70 % -85 %.
• Una eliminación distal reveló un elemento represor críptico, que aumentó la transcripción 2,2 veces y vinculó la diversidad regulatoria cis con la variación fenotípica.

Conclusiones:

• PEPE ofrece un enfoque preciso, escalable y libre de DSB para la manipulación de elementos regulatorios cis a escala de kilobase en plantas.
• Esta plataforma facilita la decodificación de la lógica compleja del promotor y acelera el desarrollo de cultivos con rasgos agronómicos mejorados.