Разработка системы CRISPR/Сas9 для редактирования генов биосинтеза лигнина у древесных растений

Abstract

В работе представлены результаты разработки системы CRISPR/Cas9 для направленного редактирования ключевых генов биосинтеза лигнина (CSE1, CCoAOMT1, CCR, CAD2, LCC2) у представителей родов Populus и Fraxinus. Проведен сравнительный анализ геномов 51 вида древесных растений, идентифицированы консервативные участки генов-мишеней. С использованием алгоритмов in silico (CRISPOR) разработаны 27 высокоспецифичных гидРНК с эффективностью 47–76 % и специфичностью > 95 %. Успешно осуществлено клонирование плазмидных векторов pHSE401 и pGH00.0126 в E. coli с последующей молекулярной верификацией. Оптимизированы протоколы выделения плазмидной ДНК (конечная концентрация 20–30 нг/мкл, коэффициент чистоты A260/280 = 1,8–2,2).