Crispr-Cas9’nın Yeni Tasarlanmış Varyantıyla Bitkilerde Genom Modifikasyonları Genişletilmeye Başlandı!

Bitkilerde CRISPR temelli çalışmalarda bitki hastalıklarına karşı direnci arttırmada ve abiyotik streslere, özellikle tuzluluk ve kuraklılık, karşı toleransı geliştirmek amaçlı bitki islahı çalışmalarında kullanılmaktadır.

Gen editleme sayesinde, geleneksel yetiştirmeye harcanacak zaman azalır ve elde edilen ürünle bitki DNA’sında yararlı değişiklikler yapılmış olur. Bilim insanlarının gen düzenleme yoluyla, bitkilerin aşması gereken engelleri hızlı ve hassas bir şekilde düzenleyerek laboratuvardan tarlalara yeni bir yol açmasını sağlıyor. (DNA illustration by Brent Warren)

Bilim insanları, bu çığır açan gen editleme (düzenleme) aracı olan CRISPIR-CAS9’nın yeni tasarlanmış bir varyantını yarattı. SpRY, gen düzenleme için neyin hedeflenip/hedeflenmeyeceğinin engellerini ortadan kaldırıyor. Bu sayede bitkilerdeki, potansiyel mutasyonlar için nerdeyse her genomik diziyi ilk kez hedeflenmesi mümkün.

Maryland (UMD) Üniversitesinde entomoloji alanında doçent olan Alongside Dennis vanEngelsdorp ile birlikte , Plant Science’da doçent olan Yiping Qi, bal arısı ve tozlayıcı sağlığı alanındaki çalışmalarıyla Web of Science 2020 listesinde ilk kez Ziraat ve Doğal Kaynaklar çalışmalarını temsil etti. Yiping Qi, ünlü gen düzenlenme aracı olan CRISPR-Cas9’ın yeni tasarlanmış varyantı olan SpRY ile dikkat çekti. Alanında öncü yenilikçi olan bu keşif sayesinde bitkilerde genom düzenlenmesi için uzun etkili bir soluk getiriyor.

Yiping Qi bu başarısıyla ilgili ‘Sadece akademik literatüre katkıda bulunmuyoruz. Laboratuvarımda, sürekli bir etki yaratmak için bilim insanlarına geliştirilmiş gen düzenleme için yeni araçlar yapıyoruz. CRISPR-Cas9 ile ilişkili hedefleme kapsamı kısıtlamaları olan bitki genom düzenlenmesindeki büyük darboğazı büyük ölçüde aştık. Bu yeni araçla, bu kısıtlamayı hemen hemen kaldırdık ve bitki genomunun nerdeyse her yerini hedefleyebiliyoruz. Bitki genetiği ve mahsul iyileştirme için bu yeni aracı, CRSPR-Cas9 genom düzenlenmesinin tüm potansiyelini açığa çıkartıyor. Yeni araçlar genom düzenlemeyi daha erişilebilir hale getiriyor. Bu teknoloji gıda güvenliği, beslenme ve güvenlikte önemli rol oynayacak. CRISPR araçları daha yüksek verim, beslenme, biyotik ve abiyotik stres direnci ve daha fazlası için ekinlere özel mutasyonların sokulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sayede tarımsal evrimi daha da hızlandırabiliriz.’

Gen editleme çılgınlığını başlatan orijinal CRISPR-Cas9 aracı; PAM olarak bilinen belirli bir kısa DNA dizisini hedefleyen sekanslar kullanılıyordu. DNA’daki moleküler kesimlerin nerede yapılacağının belirlenmesi için PAM (protospacer-associated motif) kullanılır. Yeni sunulan SpRY varyantı ile geleneksel PAM dizilerinin ötesine geçilebilir.

Kaynak

1. University of Maryland. (2021, January 22). Plant genome editing expanded with newly engineered variant of CRISPR-Cas9: New study introduces SpRY to enable the mutation of nearly any genomic sequence in plants. ScienceDaily. Retrieved February 23, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210122112320.htm
2. Ren, Q., Sretenovic, S., Liu, S., Tang, X., Huang, L., He, Y., … & Zhang, Y. (2021). PAM-less plant genome editing using a CRISPR–SpRY toolbox. Nature Plants, 1-9.
3. Baltacı, A , Arslan, M . (2020). BİTKİ ISLAHINDA CRISPR/CAS9 UYGULAMALARI . Erciyes Tarım ve Hayvan Bilimleri Dergisi , 3 (2) , 32-40 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/en/pub/ethabd/issue/57662/841333