马中的克里斯普尔/卡斯9介导 pds 淘汰揭示了超越颜料损失的网络级转录基因重组

科学领域:

• 植物分子生物学 植物分子生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 植物脱酶 (PDS) 是胡卜素生物合成的关键基因,其通过CRISPR/Cas9敲除会导致植物中可见的白色表型.
• 白人表型是确认成功编辑基因组的常见视觉标志物,但潜在的非目标转录效应尚未完全理解.

研究的目的:

• 为了研究与土豆中PDS基因淘汰相关的综合性转录组变化.
• 为了确定PDS中断是否引发了超越胡卜素生物合成的分子反应.
• 评估基于表型的查对CRISPR/Cas9编辑结果的可靠性.

主要方法:

• 使用CRISPR/Cas9技术来准双胞胎土豆中的PDS基因.
• 在阿尔比诺,非阿尔比诺编辑和野生类型的土豆组织上进行了RNA测序 (RNA-seq).
• 使用了差异基因表达,功能丰富分析和加权基因共同表达网络分析 (WGCNA).

主要成果:

• PDS淘汰导致了稳定的白化表型和显著的转录基因重编程,影响了9700多个基因.
• 阿尔比诺组织显示光合作用和碳代谢被抑制,并激活了二次代谢,应激反应和细胞壁重塑.
• WGCNA确定了与白化相关的不同的调节模块,包括抑制的粉/糖代谢和激活的二次代谢/屏障生物发生.

结论:

• 马中的PDS淘汰会导致超出色素损失的广泛的转录基因变化,这表明由于塑性质功能障碍而导致的复杂的调节和代谢调整.
• 白化是协调的网络级反应的结果,而不仅仅是色素缺乏.
• 这些发现完善了PDS作为基因组编辑中的视觉标记物的解释,并为理解基因型-表型相关性提供了一个框架.