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研究人员使用CRISPRCas9的新工程变体扩展了植物基因组编辑

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马里兰大学(UMD)昆虫学副教授Dennis van Engelsdorp凭借其在蜜蜂和授粉媒介健康方面的工作连续第五年获提名,植物科学副教授Qi Yiping代表农业与农业学院《 Web of Science 2020》上的《自然资源》首次获得高被引科学家名单。根据一年中学术出版物的影响,该列表包括有影响力的科学家。除了获得这一荣誉之外,齐(Qi)还已经在2021年掀起了波澜,其《自然植物》(Nature Plants)中的新出版物备受瞩目推出SpRY,这是著名的基因编辑工具CRISPR-Cas9的新设计版本。SpRY本质上消除了基因编辑不能和不能靶向的障碍,这使得首次将几乎任何植物基因组序列靶向潜在突变成为可能。作为该领域的杰出创新者,这项发现是Qi在一系列用于植物基因组编辑的有影响力的工具中的最新成果。

“我是对我对科学界的贡献的一种荣誉,鼓励和认可,”齐说。“但是我们不仅为学术文献做出了贡献。在我的实验室中,我们一直在向科学家推销改进基因编辑的新工具,以产生影响。”

借助SpRY,Qi为其在植物和农作物中进行基因组编辑的无限可能性而特别兴奋。“我们在很大程度上克服了植物基因组编辑的主要瓶颈,这是与CRISPR-Cas9相关的靶向作用域限制。有了这个新工具箱,我们几乎消除了这一限制,并且我们几乎可以靶向植物基因组中的任何地方。”

引发基因编辑热潮的原始CRISPR-Cas9工具与靶向称为PAM序列的特定DNA短序列相关。短序列是CRISPR系统通常用于识别在DNA中进行分子切割的位置的序列。但是,由Qi引入的新SpRY变体可以以前所未有的方式超越这些传统的PAM序列。

“这释放了CRISPR-Cas9基因组编辑在植物遗传学和作物改良中的全部潜力,”激动的Qi说道。“研究人员现在将能够在其有利基因内的任何地方进行编辑,而无需怀疑这些位点是否可编辑。新工具使基因组编辑更强大,更易用,更通用,因此许多以前很难做到的编辑结果现在可以全部实现。”

齐说,这将对基因编辑领域的翻译研究以及整个作物育种产生重大影响。“这项新的CRISPR-Cas9技术将在食品安全,营养和安全方面发挥重要作用。CRISPR工具已经被广泛用于向作物中引入定制的突变,以提高产量,营养,生物和非生物抗逆性等。工具箱中的新工具,我们可以加快进化和农业革命的速度。我希望许多植物生物学家和育种者将在不同的农作物中使用该工具箱。这种新工具箱的潜在应用范围不胜枚举。”

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