Uporaba tehnologij preurejanja genomov za razvoj rastlin odpornih na herbicideAdamek, Kaja (Avtor) Murovec, Jana (Mentor) tehnologija DNAodpornost na herbicideCRISPR/Cas9mehanizmi urejanja bazKlasičnemu žlahtnjenju za pridobivanje rastlin z novimi lastnostmi se je pridružila genska tehnologija, ki omogoča hiter vnos in izražanje točno določenih genov iz kateregakoli organizma v rastlinah. Trenutno ima največ transgenih rastlin vnesen genski material, ki omogoča odpornost na herbicide. V zadnjih letih se za razvoj rastlin, odpornih na herbicide, uporablja tudi tehnologija CRISPR/Cas9. Sistem CRISPR/Cas9 izvira iz naravnega imunskega sistema bakterije Streptococcus pyogenes, ki služi kot obramba pred virusi. Ko virus okuži bakterijo, vanjo izloči DNA, ki se vstavi v lokus CRISPR. Po transkripciji se na ponavljajoče predele CRISPR RNA vežeta tracrRNA in protein Cas9, kar je znak za endonukleazo Cas9, da razreže RNA na krajše segmente, ki služijo bakteriji kot spomin na pretekle okužbe z virusom, kar omogoča hitrejši odziv ob ponovni okužbi. Za namene preurejanja genomov raziskovalci izkoriščajo sistem CRISPR/Cas9 tako, da umetno pripravijo vodilno RNA, ki se prilega specifičnemu zaporedju DNA. Nukleaza Cas9 tvori kompleks z vodilno RNA, ki usmerja nukleazo do željenega zaporedja. S to tehnologijo so bili spremenjeni številni geni za odpornost na herbicide, med drugimi gen ALS, geni za ACCazo, EPSPS, GS in PSII. Zaradi naraščanja števila na herbicide odpornih plevelov pridelovalci množično potrebujejo nove rastline z odpornostjo na herbicide. Ta naloga bi bila težko izvedljiva v doglednem času, če bi uporabiljali klasično žlahtnenje, saj bi zaradi velikosti rastlinskih genomov (in pogosto poliploidiji) verjetnost želene klasične mutacije zelo nizka. V svoji diplomski nalogi bom opisala molekularne osnove odpornosti na herbicide in kratko povzela dosedanje gensko spremenjene rastline z odpornostjo na herbicide. Nato se bom osredotočila na mehanizem preurejanja genomov s CRISPR/Cas9.[K. Adamek]20212021-06-26 07:15:27Diplomsko delo/naloga127872sl