Overblog
Editer l'article Suivre ce blog Administration + Créer mon blog
Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

Une nouvelle étude montre que CRISPR peut être utilisé pour produire du riz biofortifié

7 Mars 2020 , Rédigé par Seppi Publié dans #Article scientifique, #CRISPR, #Riz doré

Une nouvelle étude montre que CRISPR peut être utilisé pour produire du riz biofortifié

 

Joan Conrow*

 

 

 

 

Une équipe de scientifiques des plantes de Californie a adopté une approche CRISPR-Cas9 pour développer des variétés de riz plus nutritives.

 

Leurs recherches, publiées aujourd'hui [4 mars 2020] dans Nature Communications, ont démontré que CRISPR-Cas9 peut être utilisé avec succès pour biofortifier le riz avec un caroténoïde, un précurseur de la vitamine A, un nutriment essentiel. Des recherches antérieures ont démontré que la biofortification du riz peut aider à prévenir la cécité, l'affaiblissement du système immunitaire et d'autres problèmes de santé associés à une carence en vitamine A, qui est particulièrement répandue chez les enfants des pays en développement.

 

L'étude a été dirigée par le professeur Pamela Ronald et Oliver Dong, boursier postdoctoral au laboratoire Ronald de l'Université de Californie à Davis, membres de l'Innovative Genomics Institute (IGI) à Berkeley. Parmi les autres collaborateurs figuraient des scientifiques du Department of Energy Joint Genome Institute et du Joint Bioenergy Institute, tous deux situés en Californie du Nord.

 

L'équipe de recherche a utilisé CRISPR-Cas9 pour insérer des fragments d'ADN sans marqueur, ou cassettes, dans le génome du riz à deux endroits ciblés. D'autres chercheurs travaillant sur CRISPR ont déjà réalisé des insertions ciblées dans les plantes, mais ils ont utilisé des fragments d'ADN relativement petits, ce qui a limité la quantité d'informations génétiques pouvant être introduites dans le génome. L'équipe Ronald a inséré une cassette de 5,2 kb, soit plus de deux fois la taille des insertions ciblées similaires précédentes, résultant en un riz enrichi en caroténoïdes avec un grain de couleur dorée.

 

Les travaux antérieurs de biofortification du riz reposaient sur une transformation conventionnelle à base d'Agrobacterium ou de bombardements de particules, qui intègre des transgènes à des emplacements aléatoires dans le génome de la plante. Cela peut perturber la fonction des gènes, entraînant parfois une baisse du rendement.

 

Dans cette nouvelle approche, Ronald et son équipe ont identifié des « ports sûrs » génomiques qui peuvent permettre l'insertion de la cassette de caroténoïdes sans perturber les caractéristiques agronomiques souhaitables. Ils ont également démontré l'absence de mutations hors cible dans les plantes enrichies en caroténoïdes, comme en témoigne le séquençage du génome entier.

 

Les résultats suggèrent que la modification du génome par CRISPR-Cas9 offre une stratégie prometteuse pour apporter des améliorations génétiques au riz – un aliment de base pour plus de la moitié de la population mondiale – et à d'autres cultures. L'étude suggère également que l'insertion de gènes ciblée pourrait faciliter l'empilement de plusieurs gènes avec les caractères souhaités à un endroit spécifique du génome – un processus qui est actuellement difficile à obtenir avec la sélection végétale conventionnelle.

 

______________

 

* Source : https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2020/03/new-study-shows-crispr-can-be-applied-to-produce-biofortified-rice/

 

Voici le résumé de l'étude (Marker-free carotenoid-enriched rice generated through targeted gene insertion using CRISPR-Cas9 – riz enrichi en caroténoïdes sans marqueur produit par insertion ciblée de gènes à l'aide de CRISPR-Cas9):

 

« L'insertion ciblée de transgènes dans des plantes, dans des ports génomiques sûrs prédéterminés, fournit une alternative souhaitable aux insertions sur des sites aléatoires réalisées par des méthodes conventionnelles. La plupart des cas existants d'insertion ciblée de gènes dans des plantes se sont appuyés sur la présence d'un gène marqueur sélectionnable dans la cassette d'insertion ou se sont produits à basse fréquence avec des fragments d'ADN relativement petits (<1,8 kb). Ici, nous rapportons l'utilisation d'une méthode optimisée basée sur CRISPR-Cas9 pour réaliser l'insertion ciblée d'une cassette de biosynthèse des caroténoïdes de 5,2 kb dans deux ports génomiques sûrs chez le riz. Nous obtenons des plants de riz sans marqueur avec une teneur élevée en caroténoïdes dans les grains et sans pénalité détectable du point de vue de la morphologie ou du rendement. Le séquençage du génome entier révèle l'absence de mutations hors cible par Cas9 dans les plantes modifiées. Ces résultats démontrent l'insertion ciblée de gènes, d'ADN sans marqueur, dans le riz à l'aide de l'édition du génome CRISPR-Cas9 et offrent une stratégie prometteuse pour l'amélioration génétique du riz et d'autres cultures. »

 

Partager cet article
Repost0
Pour être informé des derniers articles, inscrivez vous :
Commenter cet article