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Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

Un nouvel outil permet une modification plus rapide et plus rentable du génome afin d'améliorer la durabilité de l'agriculture

12 Octobre 2024 Publié dans #amélioration des plantes, #Biotechnologies

Un nouvel outil permet une modification plus rapide et plus rentable du génome afin d'améliorer la durabilité de l'agriculture

 

Donald Danforth Plant Science Center*

 

 

 

 

ST. LOUIS, MO, 26 juin 2024 – Afin de réduire le temps et le coût nécessaires à la mise sur le marché d'une culture améliorée afin d'améliorer la durabilité de l'agriculture, des recherches menées dans le laboratoire de Keith Slotkin, PhD, et avec sa collaboratrice, Veena Veena, PhD, directrice du Plant Transformation Facility, ont été récemment publiées dans la revue scientifique Nature. La publication, « Transposase-assisted target site integration for efficient plant genome engineering » se concentre sur la technologie appelée TATSI (Transposase-Assisted Target Site Integration), qui utilise des éléments transposables pour intégrer de l'ADN « customisé » dans des sites spécifiques du génome des plantes.

 

La technologie TATSI tire parti de plus de deux milliards d'années d'évolution des éléments transposables des plantes, qui fonctionnent naturellement comme des machines moléculaires perfectionnées pour insérer de l'ADN dans le génome. L'intégration à haute fréquence et à haute précision d'ADN customisé dans le génome des plantes permet de produire plus rapidement et à moindre coût des plantes génétiquement éditées afin de relever les défis mondiaux en matière d'agriculture, de climat et d'environnement.

 

Un goulet d'étranglement critique dans l'amélioration moderne des cultures est la faible fréquence et l'intégration sujette à erreur d'ADN étranger dans le génome des plantes, ce qui entrave les approches d'édition du génome pour l'amélioration des cultures. Le système CRISPR/Cas fonctionne comme une paire de « ciseaux » moléculaires pour couper le génome et introduire des modifications spécifiques au site dans l'ADN. Mais les méthodes actuelles manquent de moyens robustes pour ajouter de l'ADN customisé de manière précise et efficace sur les sites modifiés. La technologie TATSI tire parti de la caractéristique de « colle » moléculaire des éléments transposables pour fournir une édition customisée du génome « couper-coller » lorsqu'elle est combinée à CRISPR/Cas. La combinaison « ciseaux + colle » permet d'augmenter d'un ordre de grandeur le taux d'intégration ciblée de l'ADN dans les génomes des plantes, ce qui permet d'améliorer les plantes sur mesure en leur ajoutant des caractéristiques importantes telles que la résistance à des virus, des niveaux élevés de nutriments ou une meilleure composition de l'huile.

 

La recherche sur TATSI a débuté en 2019 à la suite de l'événement Conversations du Danforth Center : « Big Ideas 2.0 », un concours au cours duquel une équipe du laboratoire Slotkin a proposé d'exploiter la puissance des éléments transposables pour l'amélioration des cultures. Souvent appelés « ADN poubelle », les éléments transposables représentent plus de 70 % du génome du maïs. En utilisant l'enzyme appelée transposase codée par certains éléments transposables, la grande idée était un nouvel outil d'édition du génome qui pourrait permettre le développement d'une grande variété de nouvelles caractéristiques rapidement, mieux et à moindre coût. L'équipe de Slotkin a remporté le concours et a reçu des fonds d'amorçage pour lancer ses recherches.

 

Depuis lors, le laboratoire de Slotkin a obtenu des fonds de recherche de Bayer Crop Science et de la National Science Foundation (NSF) des États-Unis. D'autres investissements du Danforth Center's proof-of-concept fund et de la NSF ont permis de réaliser des prototypes et un développement pré-commercial. « Né du concours "Big Ideas 2.0", ce projet a changé le cours de la recherche que nous menons aujourd'hui et à l'avenir », a déclaré M. Slotkin. « C'est un véritable témoignage de l'attitude plus large du Danforth Center qui consiste à se concentrer sur l'impact. »

 

Nature est l'une des revues scientifiques les plus anciennes et les plus prestigieuses, qui s'efforce de publier les recherches scientifiques ayant le plus d'impact.

 

À propos du Donald Danforth Plant Science Center

 

Fondé en 1998, le Donald Danforth Plant Science Center est un institut de recherche à but non lucratif dont la mission est d'améliorer la condition humaine grâce à la science des plantes. La recherche, l'éducation et la vulgarisation visent à avoir un impact au carrefour de la sécurité alimentaire et de l'environnement et à faire de la région de Saint-Louis un centre mondial pour la science des plantes. Les travaux du Centre sont financés par des subventions concurrentielles provenant de nombreuses sources, notamment la National Science Foundation, les National Institutes of Health, le département américain de l'énergie, l'Agence Américaine pour le Développement International et la Fondation Bill & Melinda Gates, ainsi que par la générosité de donateurs individuels, d'entreprises et de fondations. Suivez-nous sur Twitter à l'adresse @DanforthCenter.

 

Contact presse : Karla Roeber, vice-présidente des affaires publiques et gouvernementales, kroeber@danforthcenter.org.

 

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* Source : New tool enables faster, more cost-effective genome editing of traits to improve agriculture sustainability - Danforth Plant Science Center (danforthcenter.org)

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